Design Patterns: Builder

Mục đích của Builder

Builder là một mẫu thiết kế khởi tạo cho phép bạn xây dựng các đối tượng phức tạp theo từng bước. Mẫu này cho phép bạn tạo ra các kiểu và hình khác nhau của một đối tượng bằng cách sử dụng cùng một mã khởi tạo.

Đặt vấn đề

Hãy tưởng tượng một đối tượng phức tạp đòi hỏi nhiều công sức, khởi tạo từng bước của nhiều trường và các đối tượng lồng nhau. Mã khởi tạo như vậy thường được đặt bên trong một phương thức khởi tạo khổng lồ với rất nhiều tham số. Hoặc thậm chí tệ hơn: nằm rải rác trên toàn bộ mã client.

Ví dụ, chúng ta sẽ nghĩ cách tạo một đối tượng House. Để xây dựng một ngôi nhà đơn giản, bạn cần xây dựng bốn bức tường và một tầng, lắp cửa ra vào, lắp một cặp cửa sổ và xây dựng một mái nhà. Nhưng nếu bạn muốn một ngôi nhà lớn hơn, sáng sủa hơn, có sân sau và các tiện ích khác (như hệ thống sưởi, hệ thống ống nước và hệ thống dây điện)?

Giải pháp đơn giản nhất là mở rộng lớp House cơ sở và tạo một tập hợp các lớp con để bao gồm tất cả các tổ hợp của các tham số. Nhưng cuối cùng bạn sẽ kết thúc với một số lượng đáng kể các lớp con. Bất kỳ thông số mới nào, chẳng hạn như kiểu hiên nhà, sẽ yêu cầu phát triển hệ thống phân cấp này nhiều hơn nữa.

Có một cách tiếp cận khác không liên quan đến việc tạo các lớp con. Bạn có thể tạo một hàm tạo khổng lồ ngay trong lớp House với tất cả các tham số có thể có để điều khiển đối tượng house. Mặc dù cách tiếp cận này thực sự loại bỏ sự cần thiết của các lớp con, nhưng nó lại tạo ra một vấn đề khác.

Trong hầu hết các trường hợp, hầu hết các tham số sẽ không được sử dụng, làm cho các lời gọi phương thức khởi tạo khá xấu xí. Ví dụ, chỉ một phần nhỏ các ngôi nhà có bể bơi, vì vậy các thông số liên quan đến bể bơi hầu như sẽ vô dụng.

Giải pháp

Mẫu Builder gợi ý rằng bạn trích xuất mã xây dựng đối tượng ra khỏi lớp của chính nó và di chuyển nó đến các đối tượng riêng biệt được gọi là trình xây dựng.

Mẫu Builder tổ chức xây dựng đối tượng vào một tập hợp các bước ( buildWalls, buildDoor, vv). Để tạo một đối tượng, bạn thực hiện một loạt các bước này trên một đối tượng Builder. Phần quan trọng là bạn không cần phải gọi tất cả các bước. Bạn chỉ có thể gọi những bước cần thiết để tạo ra một cấu hình cụ thể của một đối tượng.

Một số bước xây dựng có thể yêu cầu thực hiện khác nhau khi bạn cần xây dựng các hình ảnh đại diện khác nhau của sản phẩm. Ví dụ, các bức tường của một cabin có thể được xây dựng bằng gỗ, nhưng các bức tường của lâu đài phải được xây dựng bằng đá.

Trong trường hợp này, bạn có thể tạo một số lớp trình xây dựng khác nhau triển khai cùng một tập hợp các bước xây dựng, nhưng theo một cách khác. Sau đó, bạn có thể sử dụng các trình xây dựng này trong quá trình xây dựng (tức là một tập hợp các lệnh gọi có thứ tự đến các bước xây dựng) để tạo ra các loại đối tượng khác nhau.

Ví dụ, hãy tưởng tượng một người thợ xây dựng mọi thứ từ gỗ và kính, người thứ hai xây dựng mọi thứ bằng đá và sắt và người thứ ba sử dụng vàng và kim cương. Bằng cách gọi cùng một nhóm các bước, bạn sẽ có được một ngôi nhà bình thường từ người xây dựng đầu tiên, một lâu đài nhỏ từ người thứ hai và một cung điện từ người thứ ba. Tuy nhiên, điều này sẽ chỉ hoạt động nếu mã máy khách gọi các bước xây dựng có thể tương tác với các nhà xây dựng bằng giao diện chung.

Director

Bạn có thể đi xa hơn và trích xuất một loạt lệnh gọi đến các bước của trình tạo mà bạn sử dụng để xây dựng một sản phẩm thành một lớp riêng biệt có tên là director . Lớp giám đốc xác định thứ tự thực hiện các bước xây dựng, trong khi trình xây dựng cung cấp việc triển khai cho các bước đó.

Có một lớp đạo diễn trong chương trình của bạn là không hoàn toàn cần thiết. Bạn luôn có thể gọi các bước xây dựng theo thứ tự cụ thể trực tiếp từ mã khách hàng. Tuy nhiên, lớp giám đốc có thể là một nơi tốt để đưa các quy trình xây dựng khác nhau để bạn có thể sử dụng lại chúng trong chương trình của mình.

Ngoài ra, hạng giám đốc hoàn toàn giấu kín các chi tiết cấu tạo sản phẩm với mã khách hàng. Khách hàng chỉ cần liên kết người xây dựng với giám đốc, khởi chạy công trình với người giám đốc và nhận kết quả từ người xây dựng.