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Builder Pattern

[ 2022-09-05 ]

목차

  • 빌더 패턴(Builder Pattern)이란?

    빌더 패턴은 그전에 살펴본 싱글톤 패턴, 팩토리 패턴, 추상 팩토리 패턴과 마찬가지로,
    생성과 관련된 디자인 패턴으로, 동일한 프로세스를 거쳐 다양한 구성의 인스턴스를 만드는 방법 중 하나이다.

    빌더 패턴은 복잡한 객체를 생성하는 방법을 정의하는 클래스와 표현하는 방법을 정의하는 클래스를 별도로 분리하여,
    서로 다른 표현이라도 이를 생성할 수 있는 동일한 절차를 제공하는 패턴이다.

    생성 패턴은 인스턴스를 만드는 절차를 추상화하는 패턴이다.
    생성 패턴에 속하는 패턴들은 객체를 생성, 합성하는 방법이나 객체의 표현 방법을 시스템과 분리해준다.

    생성해야하는 객체가 Optional한 속성을 많이 가질 때 더 좋다.

    빌더 패턴은 생성과 관련된 어떤 문제를 해결하려고 했을까?

    객체를 생성할 때 생성자(Constructor)만 사용할 때 발생할 수 있는 문제를 개선하기 위해 고안됐다.

    이전에 알아본 생성 패턴과 비교하자면, 팩토리 메소드 패턴이나 추상 팩토리 패턴에서는 생성해야하는 클래스에 대한 속성 값이 많을 때 아래와 같은 이슈들이 있다.

    - 클라이언트 프로그램에서 팩토리 클래스를 호출할 때 Optional한 인자가 많아지면, 타입과 순서에 대한 관리가 어려워져 에러 발생 확률이 높아진다.

- 경우에 따라 필요 없는 파라미터들에 대해서 팩토리 클래스에 일일이 NULL 값을 넘겨줘야한다.

- 생성해야 하는 sub class가 무거워지고 복잡해짐에 따라 팩토리 클래스 또한 복잡해진다.

    빌더 패턴은 이러한 문제들을 해결하기 위해 별도의 Builder 클래스를 만들어 필수 값에 대해서는 생성자를 통해,
    선택적인 값들에 대해서는 메소드를 통해 step-by-step으로 값을 입력받은 후에 build() 메소드를 통해 최종적으로 하나의 인스턴스를 return하는 방식이다.
    3가지 이슈를 해결하려면 다음과 같은 요구사항을 만족하면 된다.

    - 불필요한 생성자를 만들지 않고 객체를 만든다.
- 데이터의 순서에 상관 없이 객체를 만들어 낸다.
- 사용자가 봤을때 명시적이고 이해할 수 있어야 한다.

    그렇기에 빌더 패턴이 가지는 장점들은 다음과 같다.

    - 필요한 데이터만 설정할 수 있다.
- 유연성을 확보할 수 있다.
- 가독성을 높일 수 있다.
- 변경 가능성을 최소화할 수 있다.

  • 구현 방법

    구현

    public class BuilderVO {

  // 1. 멤버변수
  private String name;
  private int age;

  // 5. 외부에서 객체 생성을 요구할 때 static 키워드를 이용해서 내부의 빌더 클래스를 생성해서 반환
  public static Builder builder() {
    return new Builder(); // 내부클래스의 생성자
  }

  // 8. 외부클래스의 생성자는 내부클래스를 받고, 멤버변수값을 저장한다.
  private BuilderVO(Builder builder) {
    this.name = builder.name;
    this.age = builder.age;
  }

  @Override
  public String toString() {
    return "BuilderVO [name=" + name + ", age=" + age + "]";
  }

  // 2. 내부클래스 -> 외부클래스를 생성하지 않고도, 내부클래스에 접근이 가능
  public static class Builder{

    // 3. 내부클래스의 멤버변수
    private String name;
    private int age;

    // 4. 내부클래스의 생성자, 생성자를 제한
    private Builder() {}

    // 6. setter메서드를 생성하고, 나를 반환시킨다.
    public Builder name(String name) {
      this.name = name;
      return this;
    }

    public Builder age(int age) {
      this.age = age;
      return this;
    }

    // 7. 최종적으로 내부클래스에서 build()메서드를 이용해서
    // 바깥에 있는 클래스에 내부 멤버변수를 전달.
    public BuilderVO build() {
      return new BuilderVO(this); // this. 나자신을 전달
    }

  }

}

    사용

    BuilderVO vo = BuilderVO.builder().name("홍길동").age(20).build();

    빌더 패턴은 굉장히 자주 사용되는 생성 패턴 중 하나로, Retrofit이나 Okhttp 등 유명 오픈소스에서도 이 빌더 패턴을 사용하고 있다.
    실무에서는 Stream.Builder API, StringBuilder, UriComponentsBuilder 등에 활용된다고 한다.