(待改進... 終於快結束了 (累...)

Intro

• Visitor 設計模式是一種行為設計模式，允許您在不修改對象的情況下為其添加更多操作。當您需要處理由不同類型對象組成的結構，並希望對這些對象執行依賴於它們具體類別的操作時，這一模式特別有用

應用

• 將算法與其操作的對象分離
• 在不修改現有對象結構的情況下添加新操作

組成

• Visitor (訪問者): 宣告一個用於對象結構中每種類型的具體元素的 visit 方法的接口或抽象類
• ConcreteVisitor (具體訪問者): 實現 Visitor，並定義要在每種類型的元素上執行的操作
• Element (元素): 宣告一個 accept 方法的接口或抽象類
• ConcreteElement (具體元素): 實現 Element，並定義 accept 方法，該方法通常會調用訪問者的 visit 方法

操作

接受(Acceptance): 每個元素都接受一個訪問者
訪問(Visitation): 訪問者對元素執行一個操作

優點

• 關注點分離: 它將算法與對象結構分離
• 開放/封閉原則: 它允許您在不修改現有代碼的情況下添加新操作
• 單一職責: 每個訪問者實現都處理其自己的一組操作，遵循單一職責原則

缺點

• 侵入性: 每個元素都必須實現一個 accept 方法
• 類型安全: 該模式依賴於下轉型 (Down-casting)，這可能會容易出錯
• 可維護性: 添加新類型的元素需要更改 Visitor 接口及其所有實現

使用場景

• 當您需要對異質結構中的對象執行多個不同且無關的操作時
• 當您希望通過在一個類中定義它們來保持相關操作在一起時
• 當對象結構很少更改，但您經常希望定義新操作時

範例

// Element 接口
class Element {
public:
    virtual void accept(class Visitor &v) = 0;
};

// ConcreteElementA
class ConcreteElementA : public Element {
public:
    void accept(Visitor &v) override {
        v.visit(*this);
    }
    
    void operationA() {
        std::cout << "Operation A" << std::endl;
    }
};

// ConcreteElementB
class ConcreteElementB : public Element {
public:
    void accept(Visitor &v) override {
        v.visit(*this);
    }
    
    void operationB() {
        std::cout << "Operation B" << std::endl;
    }
};

// Visitor 接口
class Visitor {
public:
    virtual void visit(ConcreteElementA &element) = 0;
    virtual void visit(ConcreteElementB &element) = 0;
};

// ConcreteVisitor
class ConcreteVisitor : public Visitor {
public:
    void visit(ConcreteElementA &element) override {
        element.operationA();
    }
    void visit(ConcreteElementB &element) override {
        element.operationB();
    }
};


// 主函数
int main() {
    ConcreteElementA elementA;
    ConcreteElementB elementB;
    ConcreteVisitor visitor;

    elementA.accept(visitor);
    elementB.accept(visitor);
}

結論

Visitor 設計模式是一個強大的工具，用於將算法與其操作的對象分離，從而遵循關鍵的軟件設計原則。然而，其應用應謹慎考慮，尤其是在對象結構經常更改的系統中

Reference

1. ChatGPT 4.0 + Me