访问者模式：访客与房间的友好互动

背景

在写compiler的时候，需要进行type checking.需要检查的类很像，但是每个类又需要特殊定制。我总不能在打开已经写好的类，去修改吧。于是我就用到了Visitor pattern。

什么是访问者模式

from Gang of Four: Represent[ing] an operation to be performed on elements of an object structure. Visitor lets you define a new operation without changing the classes of the elements on which it operates.

当你需要对一个对象的不同部分进行操作时，可能需要使用访问者模式。访问者模式是一种行为型设计模式，它可以将算法与其作用的对象分离开来，从而使算法在不修改对象结构的情况下可用。

访问者模式通常涉及两个类：访问者和被访问者。被访问者是包含一些元素的类，而访问者是执行特定操作的类。访问者需要了解被访问者的接口，以便可以访问它的元素。

通过访问者模式，我们可以对元素的操作进行扩展，而无需对元素进行更改。访问者可以访问所有的元素，并执行特定的操作。这使得在需要添加新操作时更加容易，而无需更改现有代码。

实例

假设我们有一个图书馆，里面有书和杂志。我们需要能够根据不同的需要进行搜索，比如查找所有的杂志，或者查找所有的英语书籍。

创建接口

首先，我们需要创建一个接口，它定义了被访问者的方法。在这个例子中，我们创建了一个叫做"LibraryItem"的接口，它有一个叫做"accept"的方法。

public interface LibraryItem {
    public void accept(LibraryVisitor visitor);
}

然后，我们需要创建一个访问者接口，它定义了在被访问者上执行的操作。在这个例子中，我们创建了一个叫做"LibraryVisitor"的接口，它有一些不同的方法，比如"visit(Book book)“和"visit(Magazine magazine)”。

public interface LibraryVisitor {
    public void visit(Book book);
    public void visit(Magazine magazine);
}

实现 Library Item

接下来，我们需要创建一个实现了"LibraryItem"接口的类。在这个例子中，我们创建了一个叫做"Book"的类，它实现了"accept"方法。(当然这个类还有其它属性和方法)。

public class Book implements LibraryItem {
    public void accept(LibraryVisitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }
}
public class Magazine implements LibraryItem {
    public void accept(LibraryVisitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }
}

定制我们的功能

最后，我们需要创建一个实现了"LibraryVisitor"接口的类。在这个例子中，我们创建了一个叫做"SearchVisitor"的类，它实现了"visit(Book book)"和"visit(Magazine magazine)"方法。

public class SearchVisitor implements LibraryVisitor {
    public void visit(Book book) {
        // 搜索图书馆中的书籍
    }
    public void visit(Magazine magazine) {
        // 搜索图书馆中的杂志
    }
}

现在，我们可以使用访问者模式来执行搜索操作。首先，我们需要创建一个"SearchVisitor"对象。

LibraryVisitor visitor = new SearchVisitor();

然后，我们可以遍历图书馆中的所有元素，并使用"accept"方法来接受访问者。

List<LibraryItem> libraryItems = new ArrayList<>();
libraryItems.add(new Book());
libraryItems.add(new Magazine());

for (LibraryItem item : libraryItems) {
    item.accept(visitor);
}

这样，访问者就可以访问每一个元素，并执行特定的操作。如果我们需要添加新的搜索操作，只需创建一个新的访问者类并实现相应的方法即可，而无需更改现有的代码。

访问者模式是一种非常有用的设计模式，它可以帮助我们更好地组织代码并实现可扩展性。它的主要优点是可以将算法与其作用的对象分离开来，从而使代码更加模块化和可维护。同时，它也允许我们在不修改现有代码的情况下添加新的操作。

总结

总结就是好好学习设计模式，有时候真的会给你节省时间，而且会训练我们的思维，代码也会更加优雅。

备注

Gang of Four: 是Design patterns这本书的作者团队，被人称为四人组。这本书包含最基本的设计模式，是揭开设计模式序幕的作品。
但是写代码就像盖房子，而模式真正的起源也是一个建筑师（建筑模式，而非计算机设计模式），而非四人组。