访问者 (Visitor)

简介

访问者 (Visitor) 是一种行为型设计模式，将算法与所操作的对象结构分离，使得在不修改各元素类的前提下定义作用于这些元素的新操作。适合“结构稳定、操作常变”的场景。

问题

• 对象结构（如 AST、文档节点）相对稳定，但需要经常增加针对这些元素的新操作；若在每个元素类里加方法会不断修改元素类。
• 希望新操作能集中定义、便于扩展，而不改动元素类。

解决思路

• 元素 (Element)：定义 accept(Visitor v)，在 accept 内调用 v.visit(this)，把自身交给访问者。
• 具体元素 (ConcreteElement)：实现 accept，访问者通过多态对不同类型的元素执行不同逻辑。
• 访问者 (Visitor)：为每种具体元素声明 visit(ConcreteElementA)、visit(ConcreteElementB) 等，实现针对该元素的操作。
• 具体访问者：实现各 visit 方法，完成具体算法。客户端创建访问者并让元素接受访问，遍历结构时对每个元素调用 accept(visitor)。

结构概览

classDiagram
    class Element {
        <<interface>>
        +accept(Visitor v)* void
    }
    class ConcreteElementA {
        +accept(Visitor v) void
    }
    class Visitor {
        <<interface>>
        +visit(ConcreteElementA e)* void
        +visit(ConcreteElementB e)* void
    }
    class ConcreteVisitor {
        +visit(ConcreteElementA e) void
        +visit(ConcreteElementB e) void
    }
    Element <|.. ConcreteElementA
    Visitor <|.. ConcreteVisitor
    ConcreteElementA ..> Visitor : accept

Java 示例

public interface Element {
    void accept(Visitor v);
}

public class ConcreteElementA implements Element {
    @Override
    public void accept(Visitor v) {
        v.visit(this);
    }
}

public interface Visitor {
    void visit(ConcreteElementA e);
}

public class ConcreteVisitor implements Visitor {
    @Override
    public void visit(ConcreteElementA e) {
        System.out.println("Visitor 访问 ConcreteElementA");
    }
}

Element el = new ConcreteElementA();
el.accept(new ConcreteVisitor());  // 输出: Visitor 访问 ConcreteElementA

总结

访问者把“对结构的操作”从元素中抽离到访问者中，便于增加新操作而不改元素类；代价是增加新元素类型需改访问者接口，适合元素类型稳定、操作多变的场景。