訪問者模式 - Visitor Pattern

用途

將操作從元素的類別中分離出來，並將其封裝在訪問者類別中

在不修改元素類別的情況下，可以輕鬆地新增新的操作或訪問者

classDiagram
  ConcreteVisitorA ..|> IVisitor
  ConcreteVisitorB ..|> IVisitor
  ConcreteElementA ..|> Element
  ConcreteElementB ..|> Element
  note for Client "create visitor(s) and element(s) \nelement(s) accept visitor(s)"
  Element <.. Client
  IVisitor <.. Client
  class IVisitor{
    <<Interface>>
    +Visit(ConcreteElementA)
    +Visit(ConcreteElementB)
  }
  class ConcreteVisitorA{
    +Visit(ConcreteElementA)
    +Visit(ConcreteElementB)
  }
  class ConcreteVisitorB{
    +Visit(ConcreteElementA)
    +Visit(ConcreteElementB)
  }
  class Element{
    <<Abstract>>
    +Accept(IVisitor)
  }
  class ConcreteElementA{
    +Accept(IVisitor)
  }
  class ConcreteElementB{
    +Accept(IVisitor)
  }
  class Client{
    +Operation()
  }

例子

當談到訪問者模式（Visitor Pattern）時，我們可以以一個動物園的例子來解釋

假設我們有一個動物園，裡面有各種動物，如獅子、老虎、長頸鹿等
現在我們想要對每一種動物進行不同的操作，例如測量體重、給予特定的食物等
這時可以使用訪問者模式來實現這些操作

在範例中，我們定義了抽象的動物訪問者（IAnimalVisitor）和具體的獅子、老虎和長頸鹿類別，這些動物類別都繼承自基礎動物類別（Animal）
每個動物類別都實現了 Accept 方法，接受訪問者對其進行操作

我們還定義了具體的訪問者（AnimalOperationVisitor），並根據不同的動物進行不同的操作
在使用範例中，我們創建了獅子、老虎和長頸鹿的實例，並使用訪問者來進行相應的操作

訪問者模式可以幫助我們將操作從元素的類別中分離出來，並將其封裝在訪問者類別中
這樣做的好處是在不修改元素類別的情況下，可以輕鬆地新增新的操作或訪問者
這在需要對一個結構中的元素進行多種操作時特別有用

Element

// 基礎動物類別
public abstract class Animal
{
    public abstract void Accept(IAnimalVisitor visitor);
}

// 長頸鹿類別
public class Giraffe : Animal
{
    public override void Accept(IAnimalVisitor visitor)
    {
        visitor.Visit(this);
    }
}

// 獅子類別
public class Lion : Animal
{
    public override void Accept(IAnimalVisitor visitor)
    {
        visitor.Visit(this);
    }
}

// 老虎類別
public class Tiger : Animal
{
    public override void Accept(IAnimalVisitor visitor)
    {
        visitor.Visit(this);
    }
}

Visitor

// 抽象動物訪問者
public interface IAnimalVisitor
{
    void Visit(Lion lion);
    void Visit(Tiger tiger);
    void Visit(Giraffe giraffe);
}

OperationVisitor

// 具體訪問者，用於實現不同的操作
public class AnimalOperationVisitor : IAnimalVisitor
{
    public void Visit(Lion lion)
    {
        Console.WriteLine("測量獅子體重");
    }

    public void Visit(Tiger tiger)
    {
        Console.WriteLine("給老虎餵食");
    }

    public void Visit(Giraffe giraffe)
    {
        Console.WriteLine("觀察長頸鹿行為");
    }
}

Client

// 使用範例
Animal lion = new Lion();
Animal tiger = new Tiger();
Animal giraffe = new Giraffe();

IAnimalVisitor operationVisitor = new AnimalOperationVisitor();

lion.Accept(operationVisitor);
tiger.Accept(operationVisitor);
giraffe.Accept(operationVisitor);

延伸