设计模式之访问者模式

定义

       访问者模式（Visitor Pattern）是一种‌行为型设计模式‌，其核心思想是将数据结构与数据操作解耦，允许在不修改现有对象结构的前提下定义作用于对象元素的新操作。
       访问者模式有以下核心要点：
       1）‌数据结构稳定，被访问的对象结构（元素类）相对固定，不频繁变动。
       2）‌操作可扩展，新增操作只需添加新的访问者类，无需修改元素类代码，符合开闭原则。
       3）‌双分派机制，通过accept(Visitor)和visit(Element)的两次动态绑定，根据元素类型调用对应操作。

结构

适用场景

       访问者模式适用于以下场景：
       1）‌对象结构稳定但需频繁新增操作，如编译器语法树分析（类型检查、代码优化等操作）。
       2）‌避免元素类被污染，当元素类不宜直接包含某些操作时（如电商商品类不宜包含打折、导出等业务逻辑）。
       3）‌统一处理复合结构，对集合、树形结构中的异构元素执行统一操作（如文档导出、统计计算）。

使用示例

       电商订单价格计算。假设订单包含不同类型商品（普通商品/折扣商品），需支持多种计算规则（含税价计算、满减计算）。
       定义抽象Element

/*** 定义商品元素接口(抽象Element角色)*/
public interface OrderItem {void accept(PriceVisitor visitor);double getBasePrice(); // 所有商品必须提供基础价格}

       定义具体Element

/*** 具体商品类（普通商品）*/
public class RegularItem implements OrderItem {private String name;private double price;public RegularItem(String name, double price) {this.name = name;this.price = price;}@Overridepublic void accept(PriceVisitor visitor) {visitor.visit(this); // 关键：将自身作为参数传递}@Overridepublic double getBasePrice() {return price;}// 普通商品特有方法public String getName() {return name;}}/*** 具体商品类（折扣商品）*/
public class DiscountItem implements OrderItem {private String name;private double price;private double discountRate; // 折扣率public DiscountItem(String name, double price, double discountRate) {this.name = name;this.price = price;this.discountRate = discountRate;}@Overridepublic void accept(PriceVisitor visitor) {visitor.visit(this); // 关键：将自身作为参数传递}@Overridepublic double getBasePrice() {return price * discountRate;}// 折扣商品特有方法public double getDiscountRate() {return discountRate;}public String getName() {return name;}
}

       定义抽象Visitor

/*** 访问者接口(抽象Visitor角色)*/
public interface PriceVisitor {void visit(RegularItem item);void visit(DiscountItem item);}

       定义具体Visitor

/*** 具体访问者：满减计算*/
public class PromotionVisitor implements PriceVisitor {private final double threshold; // 满减阈值private final double reduction; // 减免金额public PromotionVisitor(double threshold, double reduction) {this.threshold = threshold;this.reduction = reduction;}@Overridepublic void visit(RegularItem item) {double finalPrice = item.getBasePrice();if (finalPrice >= threshold) {finalPrice -= reduction;System.out.printf("普通商品[%s] 满减后价格: %.2f\n",item.getName(), finalPrice);}}@Overridepublic void visit(DiscountItem item) {// 折扣商品不参与满减System.out.println("折扣商品[" + item.getName() + "]不参与满减活动");}}/*** 具体访问者：含税价格计算*/
public class TaxPriceVisitor implements PriceVisitor {private double totalTax = 0;private final double taxRate;public TaxPriceVisitor(double taxRate) {this.taxRate = taxRate;}@Overridepublic void visit(RegularItem item) {double tax = item.getBasePrice() * taxRate;totalTax += tax;System.out.printf("普通商品[%s] 含税价: %.2f (税额: %.2f)\n",item.getName(), item.getBasePrice() + tax, tax);}@Overridepublic void visit(DiscountItem item) {double tax = item.getBasePrice() * taxRate * 0.5; // 折扣商品税额减半totalTax += tax;System.out.printf("折扣商品[%s]含税价: %.2f (折扣率: %.1f, 税额: %.2f)\n",item.getName(),item.getBasePrice() + tax, item.getDiscountRate(), tax);}public double getTotalTax() {return totalTax;}}

       定义ObjectStructure角色

/*** 对象结构（订单）(ObjectStructure角色)*/
public class Order {private List<OrderItem> items = new ArrayList<>();public void addItem(OrderItem item) {items.add(item);}public void accept(PriceVisitor visitor) {for (OrderItem item : items) {item.accept(visitor); // 触发双分派}}
}

       测试

public class Client {public static void main(String[] args) {Order order = new Order();order.addItem(new RegularItem("iPhone", 5999));order.addItem(new DiscountItem("运动鞋", 399, 0.8));// 计算含税价TaxPriceVisitor taxVisitor = new TaxPriceVisitor(0.13);order.accept(taxVisitor);System.out.println("总税额: " + taxVisitor.getTotalTax());// 计算满减PromotionVisitor promoVisitor = new PromotionVisitor(5000, 300);order.accept(promoVisitor);}
}