Builder (Design Pattern)

Index

1. Introduzione
2. Implementazione in Java

Related

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Introduzione

Il Builder Pattern è un design pattern creazionale che viene utilizzato per costruire oggetti complessi. In particolare oggetti con molti attributi e parametri opzionali.

Problemi

Il Builder Pattern risolve diversi problemi comuni che possono sorgere durante la creazione di oggetti complessi:

1. Elimina la complessità dei costruttori con molti parametri
2. Permette la creazione di oggetti immutabili: Gli oggetti creati utilizzando il Builder Pattern possono essere resi immutabili una volta costruiti, garantendo che non possano essere modificati dopo la creazione.
3. Fornisce un’interfaccia chiara e flessibile per la creazione di oggetti: Il Builder Pattern fornisce un’interfaccia per impostare i vari attributi di un oggetto in modo flessibile, consentendo di costruire oggetti complessi passo dopo passo.
4. Gestisce la creazione di oggetti con parametri opzionali: Consente di gestire facilmente la creazione di oggetti con attributi opzionali, consentendo di impostare solo gli attributi necessari.

Soluzione

Il pattern del Builder risolve questo problema introducendo un oggetto separato chiamato “Builder” che è responsabile della costruzione dell’oggetto complesso. Il Builder inizializza i parametri “fondamentali” e fornisce una serie di metodi per configurare i parametri opzionali dell’oggetto.

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Implementazione in Java

Certamente! Posso generalizzare l’implementazione del Builder Pattern utilizzando una classe generica anziché la classe specifica Computer. Ecco una spiegazione più generale dell’implementazione del Builder Pattern:

Struttura

1. Classe Generica:
   • La classe generica rappresenta l’oggetto complesso che vogliamo costruire. Può avere attributi obbligatori e opzionali.
   • La classe generica ha un costruttore privato che accetta un oggetto Builder come argomento. Questo costruttore viene utilizzato per creare un’istanza della classe generica con gli attributi impostati dal Builder.
2. Classe Builder Generica:
   • La classe Builder generica è una classe statica nidificata all’interno della classe generica.
   • Contiene gli stessi attributi obbligatori e opzionali della classe generica.
   • Il costruttore della classe Builder accetta gli attributi obbligatori come parametri.
   • La classe Builder fornisce metodi per impostare gli attributi opzionali. Questi metodi restituiscono l’istanza corrente del Builder per consentire la concatenazione dei metodi.
   • Infine, la classe Builder fornisce un metodo build() che restituisce un’istanza della classe generica con gli attributi impostati.
3. Utilizzo del Builder Pattern:
   • Nel metodo main della classe di test, viene creato un oggetto utilizzando il Builder generico.
   • Viene utilizzato il pattern fluent interface per impostare gli attributi opzionali in una singola riga di codice.
   • L’oggetto viene creato chiamando il metodo build() del Builder.

Esempio (video youtube)

Video Tutoria: https://www.youtube.com/watch?v=D5NK5qMM14g

public class Computer {
  
  //required parameters
  private String HDD;
  private String RAM;
  
  //optional parameters
  private boolean isGraphicsCardEnabled;
  private boolean isBluetoothEnabled;
  
 
  public String getHDD() {
  	return HDD;
  }
 
  public String getRAM() {
  	return RAM;
  }
 
  public boolean isGraphicsCardEnabled() {
  	return isGraphicsCardEnabled;
  }
 
  public boolean isBluetoothEnabled() {
  	return isBluetoothEnabled;
  }
  
  private Computer(ComputerBuilder builder) {
  	this.HDD=builder.HDD;
  	this.RAM=builder.RAM;
  	this.isGraphicsCardEnabled=builder.isGraphicsCardEnabled;
  	this.isBluetoothEnabled=builder.isBluetoothEnabled;
  }
  
  //Builder Class
  public static class ComputerBuilder{
 
  	// required parameters
  	private String HDD;
  	private String RAM;
 
  	// optional parameters
  	private boolean isGraphicsCardEnabled;
  	private boolean isBluetoothEnabled;
  	
  	public ComputerBuilder(String hdd, String ram){
  		this.HDD=hdd;
  		this.RAM=ram;
  	}
 
  	public ComputerBuilder setGraphicsCardEnabled(boolean isGraphicsCardEnabled) {
  		this.isGraphicsCardEnabled = isGraphicsCardEnabled;
  		return this;
  	}
 
  	public ComputerBuilder setBluetoothEnabled(boolean isBluetoothEnabled) {
  		this.isBluetoothEnabled = isBluetoothEnabled;
  		return this;
  	}
  	
  	public Computer build(){
  		return new Computer(this);
  	}
 
  }
 
}

public class TestBuilderPattern {
 
  public static void main(String[] args) {
  	//Using builder to get the object in a single line of code and 
               //without any inconsistent state or arguments management issues		
  	Computer comp = new Computer.ComputerBuilder(
  			"500 GB", "2 GB").setBluetoothEnabled(true)
  			.setGraphicsCardEnabled(true).build();
  }
 
}

Esempio (esercizio esame)

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Sources

• https://refactoring.guru/design-patterns/builder
• https://www.digitalocean.com/community/tutorials/builder-design-pattern-in-java
• https://www.youtube.com/watch?v=D5NK5qMM14g