Golang Wzorzec odwiedzający

1. Co to jest wzorzec Odwiedzający

Wzorzec odwiedzający to wzorzec projektowania behawioralnego, który separuje strukturę danych od operacji na danych, umożliwiając wykonywanie różnych operacji na danych bez zmiany struktury danych. Wzorzec odwiedzający może rozdzielić strukturę danych od operacji, co sprawia, że operacje stają się bardziej elastyczne i rozszerzalne.

2. Charakterystyka i Zalety wzorca Odwiedzającego

Charakterystyka:

• Rozdziela strukturę danych od operacji, umożliwiając dynamiczne wiązanie różnych operacji.
• Dodawanie nowych operacji jest bardzo wygodne i nie wymaga modyfikacji istniejącego kodu.

Zalety:

• Dodawanie nowych operacji jest bardzo wygodne, zgodnie z zasadą otwarte-zamknięte.
• Możliwe jest wykonywanie skomplikowanych operacji na strukturze danych bez zmieniania samej struktury.

3. Przykład praktycznych zastosowań wzorca Odwiedzającego

Wzorzec odwiedzający znajduje szerokie zastosowanie w praktycznych scenariuszach, takich jak:

• W fazie analizy drzewa składniowego kompilatora, wzorzec odwiedzający może być użyty do implementacji różnych operacji sprawdzania składni i transformacji kodu.
• W optymalizatorze zapytań bazy danych, wzorzec odwiedzający może być wykorzystany do wykonywania różnych operacji optymalizacyjnych na drzewie zapytań.

4. Implementacja wzorca Odwiedzającego w języku Golang

4.1 Diagram klas UML

4.2 Wprowadzenie do przykładu

Wzorzec odwiedzający obejmuje następujące role:

• Element definiuje metodę interfejsu Accept do akceptowania gości.
• ConcreteElementA i ConcreteElementB to konkretne klasy elementów, które implementują metodę Accept i definiują swoje własne metody operacyjne.
• Visitor to interfejs gościa, który definiuje metody do odwiedzania określonych elementów.
• ConcreteVisitor1 i ConcreteVisitor2 to konkretne klasy gości, które implementują metody do odwiedzania określonych elementów.

4.3 Krok 1 implementacji: Zdefiniuj interfejs gościa i konkretne klasy gości

Najpierw musimy zdefiniować interfejs gościa i konkretne klasy gości:

type Visitor interface {
    VisitConcreteElementA(element ConcreteElementA)
    VisitConcreteElementB(element ConcreteElementB)
}

type ConcreteVisitor1 struct{}

func (v *ConcreteVisitor1) VisitConcreteElementA(element ConcreteElementA) {
    // Wykonaj operacje na ConcreteElementA
}

func (v *ConcreteVisitor1) VisitConcreteElementB(element ConcreteElementB) {
    // Wykonaj operacje na ConcreteElementB
}

type ConcreteVisitor2 struct{}

func (v *ConcreteVisitor2) VisitConcreteElementA(element ConcreteElementA) {
    // Wykonaj operacje na ConcreteElementA
}

func (v *ConcreteVisitor2) VisitConcreteElementB(element ConcreteElementB) {
    // Wykonaj operacje na ConcreteElementB
}

4.4 Krok 2 implementacji: Zdefiniuj interfejs elementu i konkretne klasy elementów

Następnie definiujemy interfejs elementu i konkretne klasy elementów:

type Element interface {
    Accept(visitor Visitor)
}

type ConcreteElementA struct{}

func (e *ConcreteElementA) Accept(visitor Visitor) {
    visitor.VisitConcreteElementA(e)
}

func (e *ConcreteElementA) OperationA() {
    // Logika dla konkretnej operacji elementu A
}

type ConcreteElementB struct{}

func (e *ConcreteElementB) Accept(visitor Visitor) {
    visitor.VisitConcreteElementB(e)
}

func (e *ConcreteElementB) OperationB() {
    // Logika dla konkretnej operacji elementu B
}

4.5 Krok 3 implementacji: Zdefiniuj Strukturę obiektu i konkretne struktury obiektu

Następnie definiujemy strukturę obiektu i konkretne struktury obiektu:

type ObjectStructure struct {
    elements []Element
}

func (os *ObjectStructure) Attach(element Element) {
    os.elements = append(os.elements, element)
}

func (os *ObjectStructure) Detach(element Element) {
    for i, e := range os.elements {
        if e == element {
            os.elements = append(os.elements[:i], os.elements[i+1:]...)
            break
        }
    }
}

func (os *ObjectStructure) Accept(visitor Visitor) {
    for _, element := range os.elements {
        element.Accept(visitor)
    }
}

4.6 Krok 4 implementacji: Zaimplementuj interfejs dostępu do elementu w strukturze obiektu

Zaimplementuj interfejs dostępu do elementu w strukturze obiektu i deleguj operację dostępu do gościa:

func (os *ObjectStructure) Accept(visitor Visitor) {
    for _, element := range os.elements {
        element.Accept(visitor)
    }
}

4.7 Krok implementacji 5: Zdefiniuj kod klienta do użycia wzorca odwiedzającego

Wreszcie definiujemy kod klienta do użycia wzorca odwiedzającego:

func main() {
    elementA := &ConcreteElementA{}
    elementB := &ConcreteElementB{}
    
    visitor1 := &ConcreteVisitor1{}
    visitor2 := &ConcreteVisitor2{}
    
    objectStructure := &ObjectStructure{}
    objectStructure.Attach(elementA)
    objectStructure.Attach(elementB)
    
    objectStructure.Accept(visitor1)
    objectStructure.Accept(visitor2)
}

Wnioski

Dzięki wzorcowi odwiedzającego możemy odseparować strukturę danych od operacji na danych, co czyni operację bardziej elastyczną i rozszerzalną. Przy implementacji wzorca odwiedzającego w języku Golang możemy wykorzystać kombinację interfejsów i funkcji, aby osiągnąć dynamiczne wiązanie, co prowadzi do odseparowania. Wzorzec odwiedzający może być skutecznie zastosowany w praktycznych scenariuszach, czy to analiza drzewa składniowego, czy optymalizacja zapytań do bazy danych.