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Java 設計模式：訪問者模式原理與實戰指南

編輯：Java 相關知識

模式定義

訪問者模式將數據結構（對象結構）與作用於其上的操作分離，使得在不修改數據類的前提下動態添加新操作。核心雙分派機制：Element.accept(Visitor) → Visitor.visitConcreteElement(this)。

適用場景

對象結構穩定（類型較少變），但操作頻繁擴展（如報表導出、語法樹遍歷、編譯器優化）。
需對異構對象集合（如 List<Object>）進行類型相關處理，避免大量 instanceof 判斷。

核心角色與接口

// 訪問者接口：為每種具體元素聲明 visit 方法
public interface Visitor {
    void visitCollection(Collection c);
    void visitString(String s);
    void visitFloat(Float f);
}

// 可訪問元素接口：定義 accept 入口
public interface Visitable {
    void accept(Visitor v);
}

具體實現示例

1. 具體元素

public class ConcreteElement implements Visitable {
    private String value;
    public ConcreteElement(String v) { this.value = v; }
    public void accept(Visitor v) { v.visitString(this); }
    public String getValue() { return value; }
}

2. 具體訪問者：打印操作

public class PrintVisitor implements Visitor {
    public void visitCollection(Collection c) {
        for (Object o : c) {
            if (o instanceof Visitable) ((Visitable)o).accept(this);
        }
    }
    public void visitString(String s) { System.out.println("'" + s + "'"); }
    public void visitFloat(Float f) { System.out.println(f + "f"); }
}

3. 客戶端調用

List<Visitable> list = Arrays.asList(
    new ConcreteElement("hello"),
    new ConcreteElement("world")
);
Visitor visitor = new PrintVisitor();
for (Visitable e : list) e.accept(visitor);

優缺點分析

優點	缺點
符合開閉原則：新增操作只需新增 Visitor 實現，不動 Element	新增 Element 類型需修改 Visitor 接口及所有實現，違反開閉原則
將相關操作集中在 Visitor 中，職責單一	破壞封裝：Visitor 需訪問 Element 內部狀態，可能需暴露 getter
適合對象結構共享多種操作（編譯器、文檔模型）	雙分派增加理解難度，調試較繁瑣

Java 反射增強版（解決 Visitor 接口頻繁變更）

利用反射動態查找 visitXxx 方法，使 Visitor 接口無需預先聲明所有類型：

public class ReflectiveVisitor {
    public void visit(Object element) {
        String methodName = "visit" + element.getClass().getSimpleName();
        try {
            Method m = getClass().getMethod(methodName, element.getClass());
            m.invoke(this, element);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            defaultVisit(element);
        } catch (Exception e) { throw new RuntimeException(e); }
    }
    protected void defaultVisit(Object o) { /* 默認處理 */ }
}