访问者（Visitor）

一句话意图：在不修改元素类的前提下，定义作用于某对象结构中的各元素的新操作，把「操作」与「元素结构」分离。

适用场景

• 对象结构相对稳定（元素类型固定），但操作经常新增（统计、导出、校验、格式化）。
• 需要对一组异构元素做多种互不相关的运算，而不想把它们塞进元素类。
• 典型：编译器 AST 遍历（语法检查、代码生成、美化打印各自是独立访问者）。

结构与角色

角色	职责
Visitor	为每种元素声明一个 visit(ConcreteElement) 方法
ConcreteVisitor	实现各元素的访问逻辑（一种操作）
Element	声明 accept(Visitor)
ConcreteElement	在 accept 中回调 visitor.visit(this)
ObjectStructure	元素集合，遍历并让访问者访问

核心机制是双重分派：element.accept(visitor) 决定「哪个元素」，visitor.visit(this) 决定「哪个操作」，两重多态共同定位到具体方法。

Java 示例（图形面积的多种统计）

// 访问者：为每种元素类型提供一个访问方法
interface ShapeVisitor {
    void visit(Circle c);
    void visit(Square s);
}

// 元素：accept 把「自己」交给访问者，实现双重分派
interface Shape {
    void accept(ShapeVisitor visitor);
}

class Circle implements Shape {
    final double radius;
    Circle(double radius) { this.radius = radius; }
    @Override public void accept(ShapeVisitor visitor) { visitor.visit(this); }
}

class Square implements Shape {
    final double side;
    Square(double side) { this.side = side; }
    @Override public void accept(ShapeVisitor visitor) { visitor.visit(this); }
}

// 具体访问者：新增「算面积」操作，无需改 Shape 及其子类
class AreaVisitor implements ShapeVisitor {
    private double total;
    @Override public void visit(Circle c) { total += Math.PI * c.radius * c.radius; }
    @Override public void visit(Square s) { total += s.side * s.side; }
    public double getTotal() { return total; }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Shape[] shapes = { new Circle(1.0), new Square(2.0) };
        AreaVisitor visitor = new AreaVisitor();
        for (Shape s : shapes) {
            s.accept(visitor);              // 双重分派，分发到正确的 visit
        }
        System.out.printf("总面积 = %.2f%n", visitor.getTotal());
    }
}

新增一种操作，只需再加一个 ShapeVisitor 实现；元素类原封不动。

优缺点

优点	缺点
新增操作容易，符合开闭原则	新增元素类型要改所有访问者，代价大
把相关操作集中到一个访问者，职责清晰	破坏封装：访问者常需读取元素内部状态
可跨异构元素统一处理	元素结构须稳定，否则维护困难

与相似模式的区别

• vs 迭代器：迭代器负责遍历、只访问同类元素；访问者负责对元素做操作，可处理异构元素。
• vs 策略：策略替换单个对象的算法；访问者遍历整个结构、对每种元素分别施加操作。
• vs 组合：组合定义树的统一接口；访问者常配合组合在树上遍历并施加新操作。

一句话记忆

元素结构稳定、操作常变：把操作外提成访问者，accept + visit 双重分派。

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详解见 行为型访问者模式。