Hành viBehavioral

Visitor

Thêm thao tác mới cho cả một họ kiểu dữ liệu mà không sửa các kiểu đó.Add new operations to a whole family of types without editing those types.

Độ khóDifficulty: KhóHard
Mức phổ biếnUsage: Mức phổ biếnUsage 2/5
Thời gian đọcReading time: ~9 phút đọc~9 min read

Thảo luậnDiscussion

Ví dụ đời thườngReal-life analogy

Một toà chung cư có nhiều loại căn hộ: studio, 2 phòng ngủ, penthouse. Hôm nay thợ điện đến kiểm tra, mai là nhân viên thu phí, tuần sau là đội phòng cháy. Mỗi 'khách thăm' biết cách làm việc với từng loại căn hộ. Toà nhà không phải xây lại mỗi khi có một loại khách mới.An apartment block has several unit types: studio, 2-bedroom, penthouse. Today the electrician visits, tomorrow the fee collector, next week the fire inspectors. Each 'visitor' knows how to deal with each unit type. The building doesn't get rebuilt for every new kind of visitor.

Vấn đề và giải phápProblem and solution

Không có patternWithout the pattern

Ví điện tử có ba loại giao dịch: chuyển khoản, nạp tiền điện thoại, thanh toán hoá đơn. Mỗi tháng lại có yêu cầu mới: tính phí, xuất sao kê CSV, tính điểm thưởng, báo cáo thuế... Nhét từng thao tác vào các class giao dịch làm chúng phình to, trộn lẫn nghiệp vụ; còn dùng chuỗi instanceof rải rác thì quên một loại là bug âm thầm.An e-wallet has three transaction types: transfer, phone top-up, bill payment. Every month brings a new requirement: fees, CSV statements, reward points, tax reports... Stuffing every operation into the transaction classes bloats them and mixes concerns; scattered instanceof chains silently break when you forget a type.

Với VisitorWith Visitor

Mỗi thao tác thành một Visitor có một method cho từng loại giao dịch. Mỗi giao dịch chỉ có một method accept(visitor) gọi đúng visitXxx(this) — kỹ thuật double dispatch. Thêm thao tác = thêm một visitor, không đụng class giao dịch. Java 21 còn có cách gọn hơn: sealed interface + switch pattern matching, compiler tự kiểm tra đã xử lý đủ mọi loại.Each operation becomes a Visitor with one method per transaction type. Each transaction has a single accept(visitor) that calls the right visitXxx(this) — double dispatch. New operation = new visitor, no edits to transaction classes. Java 21 offers a leaner way: a sealed interface + pattern-matching switch, where the compiler checks every type is handled.

Thành phần tham giaParticipants

Visitor: Interface có một method visit cho mỗi loại element.Interface with one visit method per element type.
ConcreteVisitor: Một thao tác cụ thể (tính phí, xuất CSV).One concrete operation (fees, CSV export).
Element: Interface chung của các kiểu dữ liệu, khai báo accept(visitor).Common interface of the data types, declaring accept(visitor).
ConcreteElement: Kiểu cụ thể (Transfer, TopUp...), accept gọi đúng visitXxx(this).A concrete type (Transfer, TopUp...) whose accept calls the right visitXxx(this).
Client: Duyệt các element và đưa visitor cho từng cái.Walks the elements and hands the visitor to each.

Sơ đồ và luồng thực thiDiagram and execution flow

Dùng Tự chạy hoặc phím mũi tên để đi qua từng bước gọi giữa các object. Console hiển thị output tương ứng của chương trình.Use Autoplay or the arrow keys to step through each call between objects. The console shows the matching program output.

1Cuối tháng, StatementService duyệt từng giao dịch và gọi tx.accept(feeCalculator).At month end, StatementService walks each transaction and calls tx.accept(feeCalculator).

← →

console

1> tx.accept(feeCalculator)

implementsimplementsextendsextendsgọi / dùngcalls / usestạo racreatesgửi qua channelsends via channel1thứ tự chạy (bấm để nhảy bước)execution order (click to jump)

Code: Java Spring Boot ⇄ GoCode: Java Spring Boot ⇄ Go

Cùng một bài toán, hai ngôn ngữ. Rê chuột hoặc focus vào chú thích (số màu cam) để làm nổi bật dòng code tương ứng.Same problem, two languages. Hover or focus an annotation (orange number) to highlight its line.

JavaSpring Boot 3 · Java 21Spring Boot 3 · Java 21

package com.wallet.tx;

import java.math.BigDecimal;

// Element hierarchy: stable, rarely gets new types
public sealed interface Transaction {1
    <R> R accept(Visitor<R> v);2

    // One visit method per element type
    interface Visitor<R> {
        R visitTransfer(Transfer t);
        R visitTopUp(TopUp t);
        R visitBill(BillPayment b);
    }
}

record Transfer(String toBank, BigDecimal amount) implements Transaction {
    public <R> R accept(Visitor<R> v) { return v.visitTransfer(this); }3
}

record TopUp(String phone, BigDecimal amount) implements Transaction {
    public <R> R accept(Visitor<R> v) { return v.visitTopUp(this); }
}

record BillPayment(String biller, BigDecimal amount) implements Transaction {
    public <R> R accept(Visitor<R> v) { return v.visitBill(this); }
}

GoGo 1.23 · thư viện chuẩnGo 1.23 · standard library

package tx

type Transaction interface {
	Accept(v Visitor)
}

// Visitor: one method per concrete type (double dispatch).
type Visitor interface {1
	VisitTransfer(Transfer)
	VisitTopUp(TopUp)
	VisitBill(BillPayment)
}

type Transfer struct {
	ToBank string
	Amount int64 // VND
}

type TopUp struct {
	Phone  string
	Amount int64
}

type BillPayment struct {
	Biller string
	Amount int64
}

func (t Transfer) Accept(v Visitor)    { v.VisitTransfer(t) }2
func (t TopUp) Accept(v Visitor)       { v.VisitTopUp(t) }
func (b BillPayment) Accept(v Visitor) { v.VisitBill(b) }

Khác biệt chính giữa Java và GoKey differences between Java and Go

01Java 21: sealed interface + switch pattern matching gần như thay thế Visitor cổ điển, kèm kiểm tra đủ case lúc compile. Go: type switch là cách tự nhiên nhưng không kiểm tra đủ case.Java 21: sealed interface + pattern-matching switch nearly replaces classic Visitor, with compile-time exhaustiveness. Go: a type switch is natural but has no exhaustiveness check.
02Java visitor trả về kiểu generic <R> R accept(Visitor<R>). Go không cho method có type parameter, nên visitor thường tích luỹ kết quả trong state của nó.Java visitors return a generic type via <R> R accept(Visitor<R>). Go forbids type parameters on methods, so visitors usually accumulate results in their own state.
03'Đóng' tập kiểu: Java dùng sealed. Go mô phỏng bằng method không export (vd isTransaction()) trong interface — chỉ package đó implement được.Closing the set of types: Java uses sealed. Go emulates it with an unexported method (e.g. isTransaction()) in the interface — only that package can implement it.
04Record pattern case TopUp(var phone, var amount) bóc field ngay trong case; Go phải truy cập t.Phone sau khi switch.The record pattern case TopUp(var phone, var amount) deconstructs in the case; Go accesses t.Phone after the switch.

Ứng dụng thực tếReal-world usage

Duyệt cây cú pháp (AST)Walking syntax trees (AST)
go/ast.Walk với ast.Visitor, javax.lang.model.element.ElementVisitor cho annotation processor, JavaParser, ANTLR visitor — trình biên dịch và linter dùng Visitor khắp nơi.go/ast.Walk with ast.Visitor, javax.lang.model.element.ElementVisitor for annotation processors, JavaParser, ANTLR visitors — compilers and linters use Visitor everywhere.
Duyệt file: FileVisitorFile walking: FileVisitor
Files.walkFileTree(path, new SimpleFileVisitor<>() {...}) trong Java NIO; Go có filepath.WalkDir nhận hàm callback.Files.walkFileTree(path, new SimpleFileVisitor<>() {...}) in Java NIO; Go has filepath.WalkDir taking a callback.
Báo cáo trên nhiều loại giao dịchReports over many transaction types
Ví điện tử, ngân hàng: tính phí, điểm thưởng, sao kê, báo cáo thuế đều là các 'visitor' trên cùng một tập loại giao dịch ổn định.E-wallets, banks: fees, reward points, statements, tax reports are all 'visitors' over the same stable set of transaction types.
Spring Expression Language, jOOQSpring Expression Language, jOOQ
Các thư viện có cây biểu thức (SpEL AST, jOOQ QueryPart) dùng visitor/render context để sinh SQL hoặc đánh giá biểu thức.Libraries with expression trees (SpEL AST, jOOQ QueryParts) use visitors/render contexts to generate SQL or evaluate expressions.

Khi nào dùng và khi nào khôngWhen to use it, and when not

Nên dùng khiUse it when

Tập kiểu dữ liệu ổn định, nhưng thao tác trên chúng thường xuyên được thêm mới.The set of types is stable but operations on them are added often.
Cấu trúc phức tạp dạng cây (AST, cây danh mục) cần nhiều kiểu xử lý khác nhau.Complex tree structures (ASTs, category trees) need many different kinds of processing.
Muốn giữ class dữ liệu 'sạch', không trộn logic báo cáo/xuất file/tính toán vào.You want data classes 'clean', without report/export/calculation logic mixed in.

Không nên dùng khiAvoid it when

Các kiểu hay được thêm mới — mỗi kiểu mới bắt sửa mọi visitor.Types are added often — every new type forces edits to every visitor.
Java 21+ với sealed type: switch pattern matching đơn giản hơn và vẫn an toàn. Go: type switch thường đủ dùng.Java 21+ with sealed types: a pattern-matching switch is simpler and still safe. Go: a type switch is usually enough.
Chỉ có một hai thao tác — đặt method thẳng vào class là rõ ràng nhất.There are only one or two operations — methods directly on the classes are clearest.

Ưu điểmPros

Thêm thao tác mới không sửa class dữ liệu (Open/Closed theo chiều thao tác).New operations without editing data classes (Open/Closed along the operations axis).
Gom logic liên quan của một thao tác vào một chỗ.Groups all logic of one operation in one place.
Không cần instanceof/ép kiểu rải rác.No scattered instanceof/casts.

Nhược điểmCons

Thêm kiểu mới rất đắt: sửa interface Visitor và mọi visitor.New types are expensive: change the Visitor interface and every visitor.
Double dispatch khó hiểu với người mới; nhiều boilerplate (accept ở mọi class).Double dispatch confuses beginners; lots of boilerplate (accept in every class).
Visitor thường cần truy cập field của element → dễ phá đóng gói.Visitors often need element fields → encapsulation can erode.

Anti-pattern: lỗi thường gặpAnti-pattern: common mistake

Chuỗi instanceof không kiểm tra đủinstanceof chains with no exhaustiveness

Rải chuỗi if-instanceof ở nhiều nơi. Khi thêm loại giao dịch QrPayment, các chuỗi này lặng lẽ rơi vào nhánh cuối và tính phí 0đ — không ai phát hiện tới khi đối soát. Hãy dùng Visitor hoặc switch trên sealed interface để compiler bắt lỗi.if-instanceof chains scattered in many places. Add a QrPayment type and these chains silently fall through and charge 0 VND — unnoticed until reconciliation. Use a Visitor or a switch over a sealed interface so the compiler catches it.

BigDecimal fee(Object tx) {
    if (tx instanceof Transfer t) {
        return t.toBank().equals("OWN") ? BigDecimal.ZERO : new BigDecimal("3300");
    } else if (tx instanceof BillPayment b) {
        return b.amount().multiply(new BigDecimal("0.001"));
    }
    return BigDecimal.ZERO; // ❌ new QrPayment silently lands here: free money
}

Dễ nhầm vớiEasily confused with

Visitor vs Strategy

Strategy: MỘT thuật toán thay thế được cho MỘT việc. Visitor: MỘT thao tác có cách xử lý riêng cho TỪNG kiểu trong một họ kiểu.Strategy: ONE swappable algorithm for ONE job. Visitor: ONE operation with a separate handler for EACH type in a family.

Visitor vs Iterator

Iterator lo việc đi qua phần tử; Visitor lo việc làm gì với từng loại phần tử. Thường dùng chung: iterator đi, visitor xử lý.Iterator handles walking the elements; Visitor handles what to do with each element type. Often paired: the iterator walks, the visitor acts.

Bài tập áp dụngExercise

Viết visitor RewardPoints: chuyển khoản được 1 điểm/100.000đ, nạp tiền 2 điểm cố định, hoá đơn 5 điểm. Viết bằng cả hai cách trong Java: Visitor cổ điển và switch pattern matching.Write a RewardPoints visitor: transfers earn 1 point per 100,000 VND, top-ups a flat 2 points, bills 5 points. In Java write it both ways: classic Visitor and pattern-matching switch.

Kiểm tra kiến thứcKnowledge check

Câu 1 / 6Question 1 of 6

Visitor giúp dễ dàng thêm cái gì?What does Visitor make easy to add?

Phím 1–4 để chọn đáp án, Enter để kiểm tra.Press 1–4 to choose an answer, Enter to check.

Thẻ ghi nhớFlashcards

Ôn tập ngắt quãng (spaced repetition): thẻ được lặp lại sau 1 → 3 → 7 → 14 → 30 ngày để củng cố trí nhớ dài hạn.Spaced repetition: cards are repeated after 1 → 3 → 7 → 14 → 30 days to build long-term memory.

Dùng trong bài toánUsed in problems

1 bài toán Backend dùng pattern này1 backend problems use this pattern

Reporting / AnalyticsReporting / AnalyticsDữ liệu & DatabaseData & databases · MiddleMiddleSẵn sàngReady

Pattern liên quanRelated patterns

Composite Iterator Interpreter Strategy

Thảo luậnDiscussion

Visitor

Thêm thao tác mới cho cả một họ kiểu dữ liệu mà không sửa các kiểu đó.Add new operations to a whole family of types without editing those types.

KhóHard

Mức phổ biếnUsage 2/5

~9 phút đọc~9 min read

package com.wallet.tx; import java.math.BigDecimal; // Element hierarchy: stable, rarely gets new types public sealed interface Transaction {1 <R> R accept(Visitor<R> v);2 // One visit method per element type interface Visitor<R> { R visitTransfer(Transfer t); R visitTopUp(TopUp t); R visitBill(BillPayment b); } } record Transfer(String toBank, BigDecimal amount) implements Transaction { public <R> R accept(Visitor<R> v) { return v.visitTransfer(this); }3 } record TopUp(String phone, BigDecimal amount) implements Transaction { public <R> R accept(Visitor<R> v) { return v.visitTopUp(this); } } record BillPayment(String biller, BigDecimal amount) implements Transaction { public <R> R accept(Visitor<R> v) { return v.visitBill(this); } }

package tx type Transaction interface { Accept(v Visitor) } // Visitor: one method per concrete type (double dispatch). type Visitor interface {1 VisitTransfer(Transfer) VisitTopUp(TopUp) VisitBill(BillPayment) } type Transfer struct { ToBank string Amount int64 // VND } type TopUp struct { Phone string Amount int64 } type BillPayment struct { Biller string Amount int64 } func (t Transfer) Accept(v Visitor) { v.VisitTransfer(t) }2 func (t TopUp) Accept(v Visitor) { v.VisitTopUp(t) } func (b BillPayment) Accept(v Visitor) { v.VisitBill(b) }

BigDecimal fee(Object tx) { if (tx instanceof Transfer t) { return t.toBank().equals("OWN") ? BigDecimal.ZERO : new BigDecimal("3300"); } else if (tx instanceof BillPayment b) { return b.amount().multiply(new BigDecimal("0.001")); } return BigDecimal.ZERO; // ❌ new QrPayment silently lands here: free money }