[GoF 디자인 패턴] 방문자 (Visitor) 패턴

14/5/2023
읽는 시간 4분

행동(behavioral) 패턴 중 하나로, 객체 구조는 그대로 두고, 객체에 대한 연산(기능)을 별도의 객체로 분리해서 캡슐화하는 패턴이다.

방문자 패턴을 사용하면 기능을 추가하면서 객체를 수정하지 않고도 기능을 확장할 수 있다.

방문자 패턴 구성요소

Visitor : ConcreteElement 객체를 방문할 때 호출되어야 하는 visit 메소드 정의
ConcreteVisitor : Visitor 인터페이스를 구현한 클래스. ConcreteElement 객체가 실제로 수행할 작업 정의
Element : 방문자가 방문할 수 있는 객체 정의
ConcreteElement : Element 인터페이스를 구현한 클래스. Visitor 객체가 수행해야 하는 작업 수행
Object Structure : ConcreteElement 객체들의 집합

구현 예제

우선 Visitor 인터페이스를 정의한다.

1public interface Visitor {
2    void visit(Computer computer);
3    void visit(Phone phone);
4}

visit 메서드가 호출되는 객체인 Element의 구현체들을 방문하기 위한 메서드를 제공한다.

Visitor 인터페이스를 구현한 ConcreteVisitor 클래스를 만든다.

 1public class OfflineOrder implements Visitor {
 2
 3    @Override
 4    public void visit(Computer computer) {
 5        System.out.println("매장에서 " + computer.getName() + " 을 주문합니다." );
 6    }
 7
 8    @Override
 9    public void visit(Phone phone) {
10        System.out.println("매장에서 " + phone.getName() + " 을 주문합니다." );
11    }
12}
13
14public class OnlineOrder implements Visitor {
15
16    @Override
17    public void visit(Computer computer) {
18        System.out.println("온라인으로 " + computer.getName() + " 을 주문합니다." );
19    }
20
21    @Override
22    public void visit(Phone phone) {
23        System.out.println("온라인으로 " + phone.getName() + " 을 주문합니다." );
24    }
25}

ConcreteVisitor 클래스는 각 Element 객체를 방문할 때 해당 객체에 맞는 특정 작업을 수행한다. 즉, Element 객체의 구체적인 구현과는 독립적으로 작업을 수행할 수 있다.
→ “객체 구조와 작업을 분리함으로써, 새로운 작업을 추가하거나 기존 작업을 변경하기가 더욱 쉬워진다.”

Visitor 객체가 방문할 객체들이 구현해야 하는 인터페이스인 Element 인터페이스를 정의한다.

1public interface Product {
2    void accept(Visitor visitor);
3}

accept 메서드는 Visitor 객체를 인자로 받아들이고, Visitor 객체가 해당 Product 객체를 방문할 때 호출된다. accept 메서드를 호출함으로 인해 Element 객체는 Visitor 객체에 자신을 전달할 수 있게 된다.

Element 인터페이스를 구현한 ConcreteElement 클래스를 생성한다.

 1public class Computer implements Product {
 2
 3    private final String name;
 4
 5    public Computer(String name) {
 6        this.name = name;
 7    }
 8
 9    public String getName() {
10        return name;
11    }
12
13    @Override
14    public void accept(Visitor visitor) {
15        visitor.visit(this);
16    }
17}
18
19public class Phone implements Product {
20
21    private final String name;
22
23    public Phone(String name) {
24        this.name = name;
25    }
26
27    public String getName() {
28        return name;
29    }
30
31    @Override
32    public void accept(Visitor visitor) {
33        visitor.visit(this);
34    }
35}

Element 인터페이스의 accept 메서드를 오버라이드하여, 인자로 전달된 Visitor 객체의 visit 메서드를 호출하면서 this(자기 자신)을 전달한다. 이를 통해 Visitor 객체는 자신이 수행해야 할 작업을 Element 객체에 적용할 수 있게 된다.
→ “Visitor 객체에 대한 의존성을 갖지 않으면서도 Visitor 객체가 자신을 방문할 수 있도록 구성할 수 있다.”

마지막으로 Element 인터페이스를 구현한 객체들을 관리하는 Object Structure 클래스를 만든다.

 1public class ObjectStructure {
 2    private final List<Product> productList = new ArrayList<>();
 3
 4    public void attach(Product product) {
 5        productList.add(product);
 6    }
 7
 8    public void detach(Product product) {
 9        productList.remove(product);
10    }
11
12    public void accept(Visitor visitor) {
13        productList.forEach(p -> p.accept(visitor));
14    }
15}

attach 메서드를 사용하여 객체를 추가하고, detach 메서드를 사용하여 객체를 제거할 수 있다. 또한, accept 메서드를 사용하여 모든 Element 객체에 대해 accept 메서드를 호출하여 Visitor 객체가 방문할 수 있게 한다.
→ “ObjectStructure 클래스의 코드를 변경하지 않고도 새로운 작업을 추가할 수 있다.”

방문자 패턴을 사용하는 클라이언트 코드이다.

 1
 2ObjectStructure products = new ObjectStructure();
 3
 4Computer computer = new Computer("삼성 컴퓨터");
 5Phone galaxy = new Phone("Galaxy S23");
 6Phone iphone = new Phone("아이폰 14");
 7
 8products.attach(computer);
 9products.attach(galaxy);
10products.attach(iphone);
11
12products.accept(new OfflineOrder());
13
14// product 제거
15products.detach(iphone);
16products.accept(new OnlineOrder());

ObjectStructure 클래스를 통해 Product 객체들을 관리하고 모든 Product 객체들에 대해 Visitor의 visit 메서드를 호출하여 Visitor가 처리할 수 있도록 한다. OfflineOrder와 OnlineOrder 클래스는 Visitor 인터페이스를 구현하는 데 각각의 클래스에 따라 각각 다른 동작을 수행하게 된다.

방문자 패턴 고려사항

객체 구조와 작업을 분리해야 하는 경우, 구조를 변경하지 않고 새로운 동작을 추가해야 할 일이 많은 경우에는 방문자 패턴을 유용하게 사용할 수 있다. 하지만 구조가 자주 변경되거나 객체의 타입이 많은 경우에는 방문자 패턴을 고려해보아야 한다.

방문자 패턴 사용 시 장점

다형성을 적극 활용하므로 유연하고 확장성이 뛰어나다.
구조를 변경하지 않고도 새로운 작업을 추가할 수 있다.
여러 객체에 대해 연산을 수행하는 알고리즘을 구현할 때 유용하다.

방문자 패턴 사용 시 단점

객체의 구조가 변경되면 Visitor 인터페이스의 모든 구현체를 수정해야 한다.
구현체가 많아지면 코드가 복잡해질 수 있다.
한 번에 처리해야 하는 요소의 수가 많은 경우 성능 문제가 발생할 수 있다.

architecture GoF design pattern visitor architectural design pattern

Table of Contents

[GoF 디자인 패턴] 방문자 (Visitor) 패턴

방문자 패턴 구성요소

구현 예제

방문자 패턴 고려사항