在计算机科学领域，设计模式是一种被广泛接受和应用的解决方案，它们可以帮助开发者解决特定类型的问题，本文将重点讨论一种设计模式——访问者模式(Visitor Pattern)，访问者模式是一种行为型模式，它允许在不改变数据结构的前提下，为数据结构中的元素添加新的操作，这种模式主要用于处理具有多个相关类的对象集合，而这些类之间没有共同的接口。
访问者模式的主要角色包括：
1、抽象访问者(Visitor):定义一个访问具体元素的操作，但不改变访问者的状态。
2、具体访问者(ConcreteVisitor):实现抽象访问者的接口，完成对具体元素的操作。
3、抽象元素(Element):定义一个接受访问者的方法，但不改变元素本身的状态。
4、具体元素(ConcreteElement):实现抽象元素的接口，接受访问者并调用其方法。
5、对象结构(ObjectStructure):包含一个元素列表，以及用于接受访问者的访问者列表。
下面我们通过一个简单的例子来说明访问者模式的用法：
假设我们有一个表示图形的系统，其中包含了多种不同的图形元素(如矩形、圆形、三角形等),我们需要对这些图形元素进行一些操作，如计算面积、周长等，为了实现这些操作，我们可以创建一个抽象的图形接口，然后为每种具体的图形元素实现这个接口，这样，当我们需要对图形元素执行某些操作时，只需要遍历图形结构中的所有元素，并调用它们的操作方法即可。
下面是使用访问者模式的Java代码示例：
// 抽象图形接口
interface Shape {
double getArea();
double getPerimeter();
}
// 具体图形类A(矩形)
class Rectangle implements Shape {
private double width;
private double height;
public Rectangle(double width, double height) {
this.width = width;
this.height = height;
}
@Override
public double getArea() {
return width * height;
}
@Override
public double getPerimeter() {
return 2 * (width + height);
}
}
// 具体图形类B(圆形)
class Circle implements Shape {
private double radius;
public Circle(double radius) {
this.radius = radius;
}
@Override
public double getArea() {
return Math.PI * radius * radius;
}
@Override
public double getPerimeter() {
return 2 * Math.PI * radius;
}
}
// 具体图形类C(三角形)
class Triangle implements Shape {
private double base;
private double height;
private double slope; // 以斜边为底边的高h/a=slope,其中a为底边长度，h为高
public Triangle(double base, double height) throws IllegalArgumentException {
this.base = base;
this.height = height;
if (height <= (base * Math.tan(Math.toRadians(30)))) throw new IllegalArgumentException("Not a valid triangle"); // 根据海伦公式判断是否为合法三角形
}
int getPerimeter() throws IllegalArgumentException{ //根据海伦公式计算三角形周长p=(a+b+c)*sqrt[p*(p-a)*(p-b)*(p-c)]/4 其中a、b、c分别为三边长度 p为周长值 如果不是合法三角形抛出异常提示信息 不返回任何值 所以getPerimeter()方法声明返回类型为void 或者直接抛出异常IllegalArgumentException也可以 这里用前者比较好理解和阅读代码逻辑！!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------> p=(base+height+slope)*sqrt[p*(p-base)*(p-height)*(p-slope)]/4 <--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
