1. 방문자 패턴 정의
💡 방문자 패턴 (Visitor Pattern)
알고리즘을 객체 구조에서 분리시키는 디자인 패턴이다.
데이터 구조와 처리를 분리하는 것이다.
'visitor'는 방문자 라는 의미로 데이터 구조를 방문하고 다니는 주체인 '방문자'를 나타내는 클래스를 준비하고 그 클래스에 처리를 맡기는 것이다.
2. 예제 프로그램
(1) 예제 코드
Visitor 패턴을 사용해 파일과 디렉토리 구조를 표현
| 역할 | 이름 | 내용 |
| Visitor | Visitor 클래스 | 파일이나 디렉토리를 방문하는 방문자를 나타내는 추상 클래스 |
| Element | Element 인터페이스 | Visitor 클래스의 인스턴스를 받아들이는 데이터 구조를 나타내는 인터페이스 |
| ConcreteVisitor | ListVisitor 클래스 | Visitor 클래스의 하위 클래스로 파일이나 디렉토리 목록을 표시하는 클래스 |
| ConcreteElement | Entry 클래스 | File 과 Directory 의 상위 클래스가 되는 추상 클래스 (Acceptor 인터페이스 구현) |
| ConcreteElement | File 클래스 | 파일을 나타내는 클래스 |
| ConcreteElement ObjectStructure |
Directory 클래스 | 디렉토리를 나타내는 클래스 |
| Client | EntryVisitorTest 실행 클래스 | 동작 테스트용 클래스(클라이언트) |
(2) 예제의 시퀀스 다이어그램
(참고) :Directory 와 같이 클래스명에 콜론과 함께 밑줄이 그어진 것은 해당 클래스의 인스턴스를 의미한다.
(3) 설명
① Client가 ListVisitor 의 인스턴스를 생성 (Directory, File 의 인스턴스도 생성하지만 생략)
② Client가 Directory 인스턴스에 대해 accept() 메소드를 호출한다. (인수로 ListVisitor 인스턴스 전달)
③ Directory 인스턴스는 인수로 전달된 ListVisitor 의 visit(Directory) 메소드를 호출한다.
④ ListVisitor의 인스턴스는 디렉토리 안을 확인하고 첫 번째 파일의 accept() 메소드를 호출한다. (인수로 자기자신 this 전달)
⑤ File의 인스턴스는 인수로 전달된 ListVisitor 의 visit(File) 메소드를 호출한다. 이때 ListVisitor 는 visit(Directory) 실행 중이다. (시퀀스 다이어그램에서 직사각형을 겹쳐 표현)
⑥ visit(File) 에서 돌아오고, accept 에서 돌아오면 같은 디렉토리 두번째 File 인스턴스의 accept 를 호출한다. (인수로 ListVisitor 인스턴스 this 전달)
⑦ File의 인스턴스는 visit(File) 메소드를 호출한다. 각 메소드 처리가 끝나면 돌아간다.
(4) 핵심 내용
- Directory의 인스턴스나 File의 인스턴스에 대해서는 accept() 메소드가 호출된다.
- accept() 메소드는 각 인스턴스에서 한 번만 호출된다.
- ListVisitor의 인스턴스에 대해서는 visit(Directory) 나 visit(File) 메소드가 호출 된다.
- visit(Directory) 나 visit(File) 을 처리하는 것은 하나의 ListVisitor의 인스턴스다.
► ListVisitor 부분에 visit에 의한 처리가 집중되어 있다.
3. Visitor 패턴의 클래스 다이어그램
- Visitor (방문자)
- 데이터 구조의 구체적인 요소 (ConcreteElement) 마다 '구체적인 요소 xxx를 방문'하는 visit(xxx) 메소드를 선언
- visit(xxx) 는 xxx를 처리하기 위한 메소드로 실제 구현은 ConcreteVisitor 에서 한다.
- 예졔 : Visitor 클래스
- ConcreteVisitor (구체적인 방문자)
- 인터페이스인 Visitor 의 visit(xxx)를 구현
- 각 ConcreteVisitor 마다 수행하는 처리 구현
- 예제 : ListVisitor 클래스
- Element (요소)
- Visitor 가 방문하는 곳으로 방문자를 받아들이는 accept() 메소드 선언
- 예제 : Element 인터페이스
- ConcreteElement (구체적인 요소)
- 인터페이스인 Element 를 구현
- 방문자에 의해 수행될 처리를 구현
- 예제 : File 클래스, Directory 클래스
- ObjectStructure (객체 구조)
- Element 집합으로 ConcreteVisitor(방문자)가 각각의 Element 를 다룰 수 있는 메소드를 가짐
- 보통 컬렉션 형태로 관리 됨
- 예제 : Directory 클래스 (1인 2역, iterator() 메소드)
4. 특징
(1) 더블 디스패치 (double dispatch)
Visitor 패턴에서 element 는 visitor 를 accept 하고,
/** ConcreteElement */
public class Dog implements Animal {
@Override
public void accept(AnimalVisitor visitor) {
visitor.visit(this);
}
}
visitor 는 element 를 visit 한다.
/** ConcreteVisitor */
public class SoundVisitor implements AnimalVisitor {
@Override
public void visit(Dog dog) {
System.out.println("개가 왈왈짖어요");
}
}
Visitor 패턴에서는 ConcreteElement 와 ConcreteVisitor 조합으로 실제 처리를 결정하는데 이를 일반적으로 더블 디스패치(Double Dispatch)라 한다.
디스패치(dispatch)란 메소드 호출을 의미한다.
여기서 더블 디스패치는 다형성과 메소드 오버로딩의 원리를 결합한 개념으로 메소드 호출이 두 단계에서 결정되는 상황을 나타낸다.
(2) Visitor 패턴의 목적은 처리와 데이터 구조를 분리하는 것이다.
데이터 구조는 요소(element)를 집합으로 정리하거나 요소 사이를 연결해 주는 중요한 역할을 한다.
예제에서 File, Directory 클래스에 메소드를 작성해 모든 처리를 한다면, 확장이나 변경이 있을때 각 클래스를 수정해야한다.
따라서, Visitor 패턴으로 처리와 데이터 구조를 분리하면 File, Directory 클래스의 부품으로서의 독립성을 높여준다.