访问者模式（Visitor Pattern）

访问者模式（Visitor Pattern）是一种行为设计模式，它允许你在不改变对象结构的前提下，定义作用于这些对象元素的新操作。以下从多个方面详细介绍访问者模式。

模式结构与角色

访问者模式主要包含以下几个角色：

抽象访问者（Visitor）：定义了一系列访问不同元素的方法，每个方法对应一个具体元素类。
具体访问者（Concrete Visitor）：实现了抽象访问者接口，提供了对每个元素的具体访问逻辑。
抽象元素（Element）：定义了一个接受访问者的方法 accept(Visitor visitor)，用于接收访问者并调用访问者的相应方法。
具体元素（Concrete Element）：实现了抽象元素接口，在 accept 方法中调用访问者的具体访问方法。
对象结构（Object Structure）：通常是一个集合，包含多个元素对象，提供了遍历元素的方法。

代码示例

以下是一个简单的访问者模式示例，模拟一个商品结算系统，包含书籍和水果两种商品，不同的访问者可以计算不同的价格：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// 抽象访问者
interface Visitor {
    void visit(Book book);
    void visit(Fruit fruit);
}

// 具体访问者：普通顾客访问者
class NormalCustomerVisitor implements Visitor {
    @Override
    public void visit(Book book) {
        double price = book.getPrice();
        System.out.println("普通顾客购买书籍，价格为：" + price + " 元");
    }

    @Override
    public void visit(Fruit fruit) {
        double price = fruit.getPricePerKg() * fruit.getWeight();
        System.out.println("普通顾客购买水果，价格为：" + price + " 元");
    }
}

// 具体访问者：VIP 顾客访问者
class VIPCustomerVisitor implements Visitor {
    @Override
    public void visit(Book book) {
        double price = book.getPrice() * 0.9; // 九折优惠
        System.out.println("VIP 顾客购买书籍，价格为：" + price + " 元");
    }

    @Override
    public void visit(Fruit fruit) {
        double price = fruit.getPricePerKg() * fruit.getWeight() * 0.8; // 八折优惠
        System.out.println("VIP 顾客购买水果，价格为：" + price + " 元");
    }
}

// 抽象元素
interface Element {
    void accept(Visitor visitor);
}

// 具体元素：书籍
class Book implements Element {
    private double price;

    public Book(double price) {
        this.price = price;
    }

    public double getPrice() {
        return price;
    }

    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }
}

// 具体元素：水果
class Fruit implements Element {
    private double pricePerKg;
    private double weight;

    public Fruit(double pricePerKg, double weight) {
        this.pricePerKg = pricePerKg;
        this.weight = weight;
    }

    public double getPricePerKg() {
        return pricePerKg;
    }

    public double getWeight() {
        return weight;
    }

    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }
}

// 对象结构
class ShoppingCart {
    private List<Element> items = new ArrayList<>();

    public void addItem(Element item) {
        items.add(item);
    }

    public void accept(Visitor visitor) {
        for (Element item : items) {
            item.accept(visitor);
        }
    }
}

// 客户端代码
public class VisitorPatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        ShoppingCart cart = new ShoppingCart();
        cart.addItem(new Book(50));
        cart.addItem(new Fruit(10, 2));

        Visitor normalCustomer = new NormalCustomerVisitor();
        Visitor vipCustomer = new VIPCustomerVisitor();

        System.out.println("普通顾客结算：");
        cart.accept(normalCustomer);

        System.out.println("\nVIP 顾客结算：");
        cart.accept(vipCustomer);
    }
}

代码解释

抽象访问者 Visitor：定义了 visit(Book book) 和 visit(Fruit fruit) 两个方法，分别用于访问书籍和水果元素。
具体访问者 NormalCustomerVisitor 和 VIPCustomerVisitor：实现了 Visitor 接口，提供了普通顾客和 VIP 顾客的不同结算逻辑。
抽象元素 Element：定义了 accept(Visitor visitor) 方法，用于接收访问者。
具体元素 Book 和 Fruit：实现了 Element 接口，在 accept 方法中调用访问者的相应 visit 方法。
对象结构 ShoppingCart：包含一个元素列表，提供了 addItem 方法用于添加元素，以及 accept 方法用于遍历元素并调用其 accept 方法。
客户端代码：创建了购物车，添加了书籍和水果元素，分别使用普通顾客访问者和 VIP 顾客访问者进行结算。