Vấn đề mà pattern builder giải quyết là gì?

Builder thuộc nhóm creatonal design pattern giúp xây dựng một đối tượng phức tạp theo từng bước. Pattern cho phép tạo các biểu diễn khác nhau của đối tượng trên cùng logic khởi tạo. Nó giúp tạp các lớp bất biến có một tập hợp thuộc tính rất lớn. Ở các design pattern như Factory và Abstract Factory, ta gặp phải các vấn đề sau nếu đối tượng chứa rất nhiều thuộc tính:

• Khi lượng tham số ở hàm khởi tạo là quá lớn, chương trình sẽ gặp lỗi khi chuyển từ client và lớp factory theo một thứ tự cụ thế. Sẽ trở nên khó khi duy trì thứ tự của các tham số có kiểu giống hệt nhau.
• Có một số thuộc tính là tuỳ chọn nhưng ta buộc phải gửi tất cả và để chúng ở dạng null.
• Khi việc tạo đối tượng trở nên phức tạp do có nhiều thuộc tính, độ phức tạp của lớp sẽ trở nên khó hiểu.

Các vấn đề trên có thể giải quyết bằng cách sử dụng constructor với một tham số yêu cầu. Nhưng điều này lại gây ra vấn đề khi các tham số mới được thêm vào như một phần của yêu cầu mới. Nó sẽ dẫn đến mẫu thuẫn, đó là lúc cần đến Bulder.

Pattern này giải quyết vấn đề về một số lượng lớn các thuộc tính tùy chọn và trạng thái không nhất quán bằng cách cung cấp cách xây dựng một đối tượng theo từng bước và trả về đối tượng cuối cùng bằng cách sử dụng một phương thức khác.

Các bước thực hiện:

• Tạo một lớp tĩnh lồng nhau, sao chép tất cả tham số từ lớp bên ngoài. Lớp lồng này được gọi là builder.
  • Quy ước đặt tên phải tuân theo khi đặt tên cho lớp builder này. Ví dụ nếu tên lớp là Interview thì tên của builder sẽ là InterverBuilder.
• Lớp builder phải có một hàm khởi tạo công khai vói tất cả thuộc tính là tham số.
• Lớp builder nên có phương thức để thiết lập các tham số tùy chọn và trả về cùng một đối tượng builder khi thiết lập các giá trị này.
• Cuối cùng là một phương thức build() trong lớp builder trả về đối tượng mà client cần. Điều này yêu cầu một constructor riêng tư trong lớp lấy builder làm tham số.

Sau đây là ví dụ về triển khai builder. Ta có lớp User và ta sẽ xây dựng lớp UserBuilder để tạo đối tượng cho lớp User.

class User 
{
    //All final attributes
    private final String firstName; // required
    private final String lastName; // required
    private final int age; // required
    private final String phoneNbr; // optional
    private final String address; // optional
    private final String nationality; //optional

    private User(UserBuilder builder) {
        this.firstName = builder.firstName;
        this.lastName = builder.lastName;
        this.age = builder.age;
        this.phoneNbr = builder.phoneNbr;
        this.address = builder.address;
        this.nationality = builder.nationality;
    }

    //Setters are not provided to make it immutable
...