Java访问者模式详解：分离结构与操作

访问者模式（VisitorPattern）是Java中的一种行为型设计模式，它允许开发者在不改变现有对象结构的基础上，添加新的操作或行为。该模式主要由两个角色组成：访问者（Visitor）和元素（Element）。访问者是一个抽象类或接口，定义了一组对元素进行操作的方法；元素则是被操作的对象，通常是一个接口或类，它包含了接受访问者并调用相应方法的机制。 在本示例中，我们创建了一个表达式计算器场景来演示访问者模式。首先，定义了一个`Expression`接口，所有的表达式都继承自这个接口，并实现`accept`方法，用于接受访问者。接着，`NumberExpression`类实现了`Expression`接口，表示一个具体的数值节点，包含值和接受访问者的方法。 `AdditionExpression`是一个具体元素类，代表加法表达式，它有两个`Expression`类型的子节点（左节点和右节点），并且提供访问这些子节点的方法。通过这种方式，访问者可以独立于表达式的具体结构进行操作，如计算、解析或者转换。 访问者模式适用于以下几种情况： 1. 对象结构相对固定，但需要频繁地添加新操作：通过定义访问者接口，可以在不修改原有元素类的情况下，为表达式添加新的计算规则。 2. 多种操作对同一对象结构的处理：访问者模式支持多种操作，比如计算、打印、分析等，可以分别定义不同的访问者实现。 3. 避免类的膨胀：当对象结构复杂，且需要对对象进行处理的方式随着对象类型的不同而变化时，使用访问者模式可以保持类的简洁和模块化。 4. 运行时动态决定操作：访问者模式允许在运行时根据需要选择不同的访问者进行处理，提高了代码的灵活性。 常见于实际开发中的应用场景有编译器语法分析、XML文档解析、软件架构中的模型检查和转换等。通过使用访问者模式，可以提高代码的可扩展性和维护性，同时保持良好的设计原则。