Builder

빌더패턴

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객체의 생성과 조립 방법을 분리한다.

• 여기서 객체란 아래의 참여자 중 하나인 Product를 일컫는다.
• 생성은 Builder가 담당한다. (Product의 각 부품 생성)
• 조립 방법 정의는 Builder를 이용한 Director의 지시로 볼 수 있다.

빌더패턴의 참여자로는

• Director : Builder가 만든 부품을 조합해 Product를 만드는 역할 (생성의 책임을 Builder에 위임)
• Builder : Builder 인터페이스
• ConcreteBuilder : Builder 인터페이스 구현체
• Product : Director가 Builder가 만든 부품을 조합해 만든 결과물

가 있다.

예시

RTFReader(Director)는 RTF 문서를 판독한 후(parse) 문서 변환(convert)을 거쳐 ASCIIText(Product)를 얻고 싶다. 빌더패턴을 이용하면,

• RTFReader내부에서 RTF 문서의 parse 작업이 이루어진다.
• parse된 작업물을 RTFReader의 지시에 따라 Builder가 변환하는 작업을 한다.
• ASCIIText가 만들어진다.

// CreateText 메소드에는 Director인 RTFReader가 Builder에게 한 지시가 정의되어 있다.
Text* RTFReader::CreateText(Converter builder){
    builder.BuildText(); // 먼저 아무것도 가미되지 않은 original Text를 생성.
    builder.BuildFont();
    builder.BuildPartA();
    builder.BuildPartB();
    // Director는 필요한 요소를 만들어 달라고 계속 builder에 요청한다.
    return builder.GetText();
};

ASCIIConverter는 Builder 인터페이스를 구현한 ConcreteBuilder이다. Builder 인터페이스는 Product의 생성 과정을 반영한다. 아래는 ASCIIConverter의 모체인 Converter라는 Builder 인터페이스이다. C++로 구현할 때는 Builder 인터페이스에 정의된 메소드를 의도적으로 가상 함수로 정의하는 대신, 구현부를 비워두는 것이 더 바람직하다. 이렇게 하면 Builder의 서브클래스에서 Builder에 정의된 모든 메소드를 구현할 필요없이, 필요한 메소드만 재정의할 수 있게 된다.

class Converter {
    public:
      virtual void BuildText(){}
      virtual void BuildFont(){} // Product에 필요한 부품을 생성한다.
      virtual void BuildPartA(){}
      virtual void BuildPartB(){}

      virtual Text* GetText(){ return 0; }

    protected:
      Converter();
};

ASCIIConverter는 이를 implements한다.

class ASCIIConverter : public Converter {
    public:
      ASCIIConverter();

      virtual void BuildText();
      virtual void BuildFont();
      virtual void BuildPartA();
      virtual void BuildPartB();

      virtual Text* GetText();

      private:
        Text* _currentText;
};

BuildText()로 Text의 인스턴스를 생성하여 _currentText로 세팅하고, 다른 연산을 통해 부품들을 생성 및 복합한 후 GetText()로 그 결과를 사용자에게 돌려준다.

ASCIIConverter::ASCIIConverter(){
    _currentText = 0;
}

void ASCIIConverter::BuildText(){
    _currentText = new Text;
}

void ASCIIConverter::GetText(){
    return _currentText;
}

또한, RTFReader(Director)는 ASCIIText외에 다른 종류의 변환된 Text를 얻고싶을 수도 있다. 예를 들어 HTML 포맷의 Text를 얻고 싶다고 가정하자. 이럴 때는 Converter(Builder) 인터페이스를 상속하여 HTMLConverter라는 ConcreteBuilder를 구현하면 된다. HTMLConverter를 RTFReader::CreateText(Converter builder)메소드의 매개변수로 넘기고 RTFReader에서 HTMLText(Product)의 구현 방법을 builder에 지시하여, HTMLText의 생성을 완성할 수 있다.

사용자는 최종적으로 Director와 ConcreteBuilder를 아래와 같이 이용할 수 있다.

Text* asciiText;
Text* htmlText;

RTFReader reader;

ASCIIConverter asciiConverter;
HTMLConverter htmlConverter;

asciiText = reader.CreateText(asciiConverter);
htmlText = reader.CreateText(htmlConverter);

정리

Director는 Director 내부에서 정의한 메소드에 Builder의 서브 클래스를 매개변수로 넘겨, 제품에 대한 내부 표현을 통해 최종 제품의 산출물을 얻어낼 수 있다. 이 때 제품 내부 표현은 Director가 관장하며, 제품 생성 및 부품 추가는 Builder에 위임한다.

• 제품의 내부 표현을 다양하게 할 수 있다.
• 제품의 표현(Director)과 생성(Builder)을 분리할 수 있다.