Шаблон строителя

Паттерн построитель — это шаблон проектирования , который обеспечивает гибкое решение различных проблем создания объектов в объектно-ориентированном программировании . Шаблон строитель отделяет построение сложного объекта от его представления. Это один из 23 классических шаблонов проектирования, описанных в книге « Шаблоны проектирования» (часто называемых «Бандой четырех» или просто «GoF»), который относится к подкатегории « творческий шаблон» .

Обзор

Шаблон проектирования «строитель» решает такие проблемы, как:

• Как класс (один и тот же процесс построения) может создавать разные представления сложного объекта?
• Как можно упростить класс, включающий создание сложного объекта?

Создание и сборка частей сложного объекта непосредственно внутри класса не является гибкой. Он обязывает класс создать конкретное представление сложного объекта и делает невозможным последующее изменение представления независимо от класса (без необходимости изменения).

Шаблон проектирования «строитель» описывает, как решать такие проблемы:

• Инкапсулируйте создание и сборку частей сложного объекта в отдельный Builder объект.
• Класс делегирует создание объекта Builder объект вместо непосредственного создания объектов.

Класс (один и тот же процесс построения) может делегировать разным Builder объекты для создания различных представлений сложного объекта.

Определение

Цель шаблона проектирования «Построитель» — отделить построение сложного объекта от его представления. Таким образом, один и тот же процесс построения может создавать разные представления.

Преимущества

Преимущества шаблона строителя включают в себя:

• Позволяет изменять внутреннее представление продукта.
• Инкапсулирует код для построения и представления.
• Обеспечивает контроль над этапами строительного процесса.

Недостатки

К недостаткам шаблона строителя относятся:

• Для каждого типа продукта необходимо создать отдельный ConcreteBuilder.
• Классы Builder должны быть изменяемыми.
• Может затруднить/усложнить внедрение зависимостей.
• Во многих языках, безопасных для нулевых значений , шаблон компоновщика откладывает ошибки времени компиляции для неустановленных полей до времени выполнения .

Структура

Класс UML и диаграмма последовательности

Пример класса UML и диаграммы последовательности для шаблона проектирования построитель.

На приведенной выше UML классов диаграмме тот Director класс не создает и не собирает ProductA1 и ProductB1 объекты напрямую. Вместо этого Director относится к Builder интерфейс для построения (создания и сборки) частей сложного объекта, что делает Director независимо от того, какие конкретные классы создаются (какое представление создается). Builder1 класс реализует Builder интерфейс путем создания и сборки ProductA1 и ProductB1 объекты.
Диаграмма UML последовательности показывает взаимодействие во время выполнения: Director вызовы объектов buildPartA() на Builder1 объект, который создает и собирает ProductA1 объект. После этого тот Director звонки buildPartB() на Builder1, который создает и собирает ProductB1 объект.

Диаграмма классов

Builder Structure

Строитель

Абстрактный интерфейс для создания объектов (продукта).

Бетоностроитель

Обеспечивает реализацию для Builder. Это объект, способный создавать другие объекты . Конструирует и собирает детали для сборки объектов.

Примеры

Пример С # :

/// <summary>
/// Represents a product created by the builder.
/// </summary>
public class Bicycle
{
    public Bicycle(string make, string model, string colour, int height)
    {
        Make = make;
        Model = model;
        Colour = colour;
        Height = height;
    }

    public string Make { get; set; }
    public string Model { get; set; }
    public int Height { get; set; }
    public string Colour { get; set; }
}

/// <summary>
/// The builder abstraction.
/// </summary>
public interface IBicycleBuilder
{
    Bicycle GetResult();

    string Colour { get; set; }
    int Height { get; set; }
}

/// <summary>
/// Concrete builder implementation.
/// </summary>
public class GTBuilder : IBicycleBuilder
{
    public Bicycle GetResult()
    {
        return Height == 29 ? new Bicycle("GT", "Avalanche", Colour, Height) : null;
    }

    public string Colour { get; set; }
    public int Height { get; set; }
}

/// <summary>
/// The director.
/// </summary>
public class MountainBikeBuildDirector
{
    private IBicycleBuilder _builder;

    public MountainBikeBuildDirector(IBicycleBuilder builder)
    {
        _builder = builder;
    }

    public void Construct()
    {
        _builder.Colour = "Red";
        _builder.Height = 29;
    }

    public Bicycle GetResult()
	{
		return this._builder.GetResult();
	}
}

public class Client
{
    public void DoSomethingWithBicycles()
    {
        var director = new MountainBikeBuildDirector(new GTBuilder());
        // Director controls the stepwise creation of product and returns the result.
        director.Construct();
        Bicycle myMountainBike = director.GetResult();
    }
}

Директор собирает экземпляр велосипеда в приведенном выше примере, делегируя сборку отдельному объекту-строителю, который был передан Директору Клиентом.

См. также

• каррирование

Ссылки

• Гамма, Эрих ; Хельм, Ричард ; Джонсон, Ральф ; Влиссидес, Джон (1994). Шаблоны проектирования: элементы объектно-ориентированного программного обеспечения многократного использования . Аддисон-Уэсли. ISBN  0-201-63361-2 .