訪問者模式

習題預習

1. 什麼是Visitor Pattern？如何使用該模式？
2. 在Visitor Pattern中，什麼是元素和訪問者？如何區分它們？
3. 我們可以在Visitor Pattern中使用哪些類型的訪問者？您可以舉幾個例子嗎？
4. 如何使用Visitor Pattern來實現該設計模式的目標？請提供一個具體的範例。
5. 在哪些情況下，Visitor Pattern是一種有用的設計模式？請舉出幾個相關的案例。

說明知識

Visitor Pattern是一種設計模式，用於在不修改現有物件結構的情況下，定義一種新的操作方式。

這個模式的基本思想是將操作與物件結構分開，使得操作可以獨立於物件結構地變化。具體來說，它將操作定義為一個訪問者（Visitor），這個訪問者可以訪問物件結構中的每一個元素，並對其進行相應的處理。而物件結構則包含多個元素，這些元素可以接受訪問者的訪問並相應地調用其操作。

舉例來說，假設我們有一個簡單的圖形繪製應用程序，其中包含不同種類的圖形，如矩形、圓形、三角形等。我們想要實現一個功能，即在繪製時能夠計算每個圖形的面積。鑒於每種圖形的面積計算方式不同，我們可以使用Visitor Pattern來實現。

首先，我們定義一個接口Shape，它具有一個接受訪問者訪問的方法accept(Visitor visitor)。然後，我們實現幾個不同的圖形，都實現了上述接口。

接著，我們定義一個訪問者接口Visitor，它具有與不同圖形對應的訪問方法，如visit(Rectangle rectangle)、visit(Circle circle)等。這些訪問方法的具體實現方式則根據圖形種類不同而不同，可以計算相應的面積。

最後，在繪製應用程序中，我們可以創建一個訪問者對象，並依次訪問每個圖形，由訪問者依次計算每個圖形的面積。這樣，我們就能夠在不修改圖形等原有代碼的情況下，實現一個新的功能。

彙總重點

1. 分離變化與穩定：Visitor模式能有效地分離一個複雜的對象結構中的樹形結構和算法。在不改變現有對象結構的情況下，可以增加對像結構上的新的操作和處理方式。
2. 雙重分發：Visitor模式通過雙重分發實現了動態分派的目的。即在運行期間，能夠根據具體的訪問者對像和被訪問者對象的型別，動態分派到具體的處理方法中，實現不同的行為。
3. 適用於對像結構穩定但算法變化頻繁的場景：Visitor模式適用於對像結構穩定而算法變化頻繁的場景。因為在變化的場景中，每次增加新的操作或處理方式都需要修改對像結構，增加維護成本，而使用Visitor模式則可以在不修改對像結構的情況下增加新的處理方式。
4. 開放封閉原則：Visitor模式符合開放封閉原則。即對像結構中的類型可以隨意增加，而不影響Visitor的訪問操作，同時對像結構中的類型也可以自由擴展Visitor的訪問操作，從而實現對像結構和算法之間的解耦。
5. 適用於需要遍歷對像結構的場景：Visitor模式適用於需要遍歷對像結構並對其中的元素進行操作的場景。因為Visitor模式可以將對像結構的遍歷和算法的操作分離，從而使得算法的變化不會影響對像結構的遍歷方式和遍歷次序。

知識測驗

1. 設計一個遊戲，有多個角色需要被訪問，每個角色有不同的屬性和行為，使用Visitor Pattern讓玩家可以訪問角色，並且能夠根據角色的不同屬性獲得不同的回饋。
   答案：這道問題需要依照遊戲設計來實現Visitor Pattern，透過訪問角色及其不同的屬性和行為來獲得回饋。

2. 電子商務網站需要實現不同類型的商品，需要使用Visitor Pattern實現不同類型的商品的訪問和處理，可以對商品進行評分、收藏、加入購物車等操作。
   答案：這道問題需要實現不同類型商品之間的訪問和處理，透過Visitor Pattern可以對商品進行各種操作。

3. 需要實現一個圖書館管理系統，要求使用Visitor Pattern來實現不同類型的圖書的借閱、歸還和維護等操作，並且可以統計圖書館中的圖書種類和使用情況。
   答案：這道問題需要使用Visitor Pattern來實現不同類型圖書之間的訪問和處理，包括借閱、歸還和維護等操作，同時可以統計圖書館中的種類和使用情況。

4. 實現一個簡單的銀行系統，使用Visitor Pattern來實現不同類型的用戶賬戶的訪問和處理，並且能夠統計用戶的賬戶餘額、轉賬等操作。
   答案：這道問題需要使用Visitor Pattern來實現不同類型用戶賬戶之間的訪問和處理，包括統計賬戶餘額、轉賬等操作。

5. 實現一個簡單的社交媒體系統，使用Visitor Pattern來實現不同類型的用戶狀態的訪問和處理，可以對用戶狀態進行評論、分享、收藏等操作。
   答案：這道問題需要使用Visitor Pattern來實現不同類型用戶狀態之間的訪問和處理，包括評論、分享、收藏等操作。