【デザインパターン】Builder

Builderとは

Builderはデザインパターンのうち、生成のパターンに分類される一つであり、複雑なオブジェクトを段階的に生成します。今パターンでは異なる型や様々な表現を持つオブジェクトを一つのBuilderで生成できます。

問題点

フィールドが多数になると、コンストラクタのパラメータが増えてきます。また、必須でないフィールドが多くあると、冗長的なコンストラクタとなります。

public class House{
	public int roof;
	public int wall;
	public int floor;
	public int door;
	public int window;
	public int stair;

  	public House(int roof, int wall, int floor, int door, int window, int stair){
		this.roof = roof;
		this.wall = wall;
		this.floor = floor;
		this.door = door;
		this.window = window;
		this.stair = stair;
	}
}

構造

1. Builder: 各プロダクトに共通する構築ステップの宣言します。
2. Concrete Builder: 様々な構築ステップの実装を行います。インターフェース外のプロダクトの産出も可能です。
3. Product: 生成されるオブジェクトです。インターフェースで定義する必要はありません。
4. Director: 構築ステップを呼ぶ順番を定義することで、Productの特定の設定を再利用できます。厳密には必須ではありません。
5. Client: Concrete BuilderとDirectorを関連付ける役割を果たします。

public class House{
	public int roof;
	public int wall;
	public int floor;
	public int door;
	public int window;
	public int stairs;
}

public interface Builder{
    public void readd();
    public void addRoof(int roof); 
    public void addWall(int wall); 
    public void addFloor(int floor); 
    public void addDoor(int door); 
    public void addStair(int stair); 
    public void addWindow(int window); 
}

public HouseBuilder implements Builder{
    private House house;
    public HouseBuilder(){
        this.readd();
    }
    public void readd(){
        this.house = new House();
    }

    public void addRoof(){
        house.roof++;
    }

    public void addFloor(){
        house.floo++;
    }

    public void addDoor(){
        house.door++;
    }

    public void addWindow(){
        house.window++;
    }

    public void addStair(){
        house.stair++;
    }
    
    public House getProduct(){
        House product = this.house;
        this.readd();
        return product;
    }
}

public class Director{

	public void constructOneStory(Builder builder){
      this.builder.addFloor();
      this.builder.addWall();
      this.builder.addRoof();
      this.builder.addDoor();
	}

	public void constructTwoStory(Builder builder){
      this.builder.readd();
      this.builder.addFloor();
      this.builder.addWall();
      this.builder.addRoof();
      this.builder.addDoor();
      this.builder.addStair();
	}

}

public class Client{
    
	public void createHouses(){
        Director director = new Director();
        
        HouseBuilder houseBuilder = new HouseBuilder();
        director.constructOneStory(houseBuilder);
        House house = houseBuilder.getProduct();
    	
        HouseBuilder houseBuilder = new HouseBuilder();
        director.constructOneStory(houseBuilder);
        House house = houseBuilder.getProduct();
    }
}

長所と短所

長所

• 段階的な生成が可能となり、再帰的にステップを呼び出すことができる。
• 様々な形式のプロダクトを同じbuilderで表現することができる。
• 複雑化したconstructionを切り離すことができる。

短所

• 複数のクラスを作らなければならず、全体的にコードが複雑化する。