Čo je návrhový vzor 'Builder' (Staviteľ)?

Vzor "Staviteľ" (Builder) je tvorivý vzor návrhu, ktorý umožňuje krok za krokom vytvárať zložité objekty a poskytuje rôzne možnosti konfigurácie.

• Účel: Oddeliť proces konštrukcie objektu od jeho prezentácie. Umožňuje získať rôzne prezentácie toho istého procesu konštrukcie.
• Výhody:
  • Umožňuje krok za krokom stavať objekt, skrývať detaily konštrukcie.
  • Uľahčuje vytváranie objektov s veľkým počtom voliteľných parametrov (na rozdiel od konštruktorov s množstvom argumentov alebo anti-vzor Telescoping Constructors).
  • Môže použiť rovnaký kód konštrukcie na vytvorenie rôznych prezentácií objektu.
• Hlavní účastníci:
  1. Builder (Staviteľ): Rozhranie alebo abstraktná trieda definujúca kroky konštrukcie častí objektu.
  2. ConcreteBuilder (Konkrétny staviteľ): Implementácia rozhrania Builder, ktorá vytvára konkrétne časti objektu a poskytuje metódu na získanie konečného výsledku.
  3. Director (Riaditeľ): Určuje sled krokov na vytvorenie objektu pomocou objektu Builder. Riaditeľ je voliteľný a klient môže pracovať priamo so Staviteľom.
  4. Product (Produkt): Objekt, ktorý sa stavia.

Príklad štruktúry (Java):

// Produkt
class Car {
    private String engine;
    private int wheels;
    private String color;

    public void setEngine(String engine) {
        this.engine = engine;
    }

    public void setWheels(int wheels) {
        this.wheels = wheels;
    }

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Car [engine=" + engine + ", wheels=" + wheels + ", color=" + color + "]";
    }
}

// Rozhranie Builder
interface CarBuilder {
    void buildEngine();
    void buildWheels();
    void buildColor();
    Car getResult();
}

// Konkrétny Builder
class SportsCarBuilder implements CarBuilder {
    private Car car = new Car();

    @Override
    public void buildEngine() {
        car.setEngine("V8");
    }

    @Override
    public void buildWheels() {
        car.setWheels(4);
    }

    @Override
    public void buildColor() {
        car.setColor("Red");
    }

    @Override
    public Car getResult() {
        return car;
    }
}

// Riaditeľ (Voliteľný)
class CarDirector {
    private CarBuilder builder;

    public CarDirector(CarBuilder builder) {
        this.builder = builder;
    }

    public void constructCar() {
        builder.buildEngine();
        builder.buildWheels();
        builder.buildColor();
    }
}

// Používateľ
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        CarBuilder sportsCarBuilder = new SportsCarBuilder();
        CarDirector director = new CarDirector(sportsCarBuilder);

        director.constructCar();
        Car sportsCar = sportsCarBuilder.getResult();
        System.out.println("Postavené auto: " + sportsCar);

        // Priamy prístup bez Riaditeľa
        CarBuilder anotherSportsCarBuilder = new SportsCarBuilder();
        anotherSportsCarBuilder.buildEngine();
        anotherSportsCarBuilder.buildColor(); // Bez kolies
        Car partialCar = anotherSportsCarBuilder.getResult();
        System.out.println("Čiastočne postavené auto: " + partialCar);
    }
}