Паттерн: Посетитель (Visitor)

1️⃣ Как кратко ответить

Паттерн "Посетитель" (Visitor) — это поведенческий шаблон проектирования, который позволяет добавлять новые операции к существующим объектам без изменения их структуры. Он отделяет алгоритмы от объектов, на которых они работают, что упрощает добавление новых функциональностей. Это достигается путем создания нового класса "посетителя", который реализует операции для каждого типа объекта.

2️⃣ Подробное объяснение темы

Паттерн "Посетитель" — это один из поведенческих шаблонов проектирования, который помогает разделить алгоритмы и структуры данных.

Зачем нужен паттерн "Посетитель"?

Представьте, что у вас есть сложная структура объектов, например, элементы документа (заголовки, параграфы, изображения и т.д.). Вы хотите выполнять различные операции над этими элементами, такие как рендеринг, экспорт в разные форматы или подсчет статистики. Если вы будете добавлять эти операции непосредственно в классы элементов, то со временем они станут перегруженными и сложными для поддержки.

Паттерн "Посетитель" позволяет вынести эти операции в отдельные классы, называемые "посетителями". Это упрощает добавление новых операций, так как вам не нужно изменять существующие классы элементов.

Как работает паттерн "Посетитель"?

1. Элементы: Это классы, которые содержат данные и принимают посетителей. Каждый элемент должен иметь метод accept, который принимает объект посетителя.

2. Посетитель: Это интерфейс или абстрактный класс, который определяет метод для каждого типа элемента. Конкретные посетители реализуют эти методы, чтобы выполнять операции над элементами.

3. Конкретные посетители: Это классы, которые реализуют интерфейс посетителя и содержат логику операций, которые нужно выполнить над элементами.

Пример

Рассмотрим пример с элементами документа:

class DocumentElement:
    def accept(self, visitor):
        pass
​
class Paragraph(DocumentElement):
    def accept(self, visitor):
        visitor.visit_paragraph(self)
​
class Image(DocumentElement):
    def accept(self, visitor):
        visitor.visit_image(self)
​
class Visitor:
    def visit_paragraph(self, paragraph):
        pass
​
    def visit_image(self, image):
        pass
​
class RenderVisitor(Visitor):
    def visit_paragraph(self, paragraph):
        print("Rendering paragraph")
​
    def visit_image(self, image):
        print("Rendering image")
​
class ExportVisitor(Visitor):
    def visit_paragraph(self, paragraph):
        print("Exporting paragraph")
​
    def visit_image(self, image):
        print("Exporting image")
​
# Использование
elements = [Paragraph(), Image()]
render_visitor = RenderVisitor()
export_visitor = ExportVisitor()
​
for element in elements:
    element.accept(render_visitor)
    element.accept(export_visitor)

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Упрощает добавление новых операций без изменения классов элементов.
• Соблюдает принцип открытости/закрытости (Open/Closed Principle).

Недостатки:

• Добавление новых типов элементов требует изменения всех классов посетителей.
• Может усложнить код, если структура элементов часто меняется.

Паттерн "Посетитель" полезен, когда у вас есть стабильная структура объектов, но вы ожидаете частые изменения в операциях, которые нужно выполнять над этими объектами.