[C#/Unity][디자인패턴] 빌더 패턴(Builder Pattern)

1. 빌더 패턴이란?

- 객체를 생성할 때, 그 객체를 구성하는 부분 부분을 단계별로 먼저 생성하고, 이를 조합함으로써 객체 전체를 생성한다.

- 복합 객체의 생성 과정과 표현 방법을 분리하여 동일한 생성 절차에서 서로 다른 표현 결과를 만들 수 있게 하는 패턴

- 생성자 오버로딩

- 복잡한 단계로 생성되는 생성자를 더 쉽고 가독성이 높게 생성할 수 있도록 고안된 패턴

- 편리함과 가독성에 중점을 두고 있어 성능상의 큰 차이는 없지만 작업능률에 큰 차이가 있을 수 있음.

 

2. 빌더 패턴을 사용하는 경우

- 오브젝트의 생성과정이 복잡할 때 이를 간단하게 만들기 위함

- 플레이어 캐릭터의 옷, 무기 등을 조합하고 장착하는 로직을 구현할 때 사용

 

3. 빌더 패턴의 장점

1) 편리함 : 객체를 생성하는 클래스에서 만들어 해당 클래스에서 인스턴스를 생성하므로 가독성이 좋고, 유지보수가 쉬움

2) 단순함 : 생성과정이 복잡한 인스턴스를 일관된 프로세스로 생성

3) 축소된 생성자 : 멤버 변수의 초기화와 검증을 각각의 멤버 변수별로 분리해서 작성하여 생성자의 크기가 비대해지는 것을 막는다.

4) 간결함 : 디렉터를 사용하여 인스턴스를 만드는 구체적인 과정을 디렉터로 숨기고 클라이언트 코드는 디렉터를 호출하여 코드가 간결해진다.

5) 확장성 : 서로 다른 빌더 구현체를 주입함으로써 동일한 프로세스에서 서로 다른 객체를 생성할 수 있다.

 

4. 빌더 패턴의 단점

1) 구체적인 인스턴스를 생성하기 전에 반드시 빌더를 생성해야 함.

2) 관리해야 할 클래스가 많아지고 구조가 복잡해질 수 있음.

 

5. 코드 구현

using System;

namespace StudyCSharp
{
    public class Company
    {
        private string name;
        private string field; // 분야
        private string phoneNumber;

        // 빌더 패턴을 사용하지 않은 경우
        public Company(string name, string field, string phoneNumber)
        {
            if (!field.Equals("전자") && !field.Equals("금융") && !field.Equals("IT"))
            {
                Console.WriteLine("해당 분야가 없습니다.");
            }

            if (!phoneNumber.StartsWith("010"))
            {
                Console.WriteLine("잘못된 번호입니다.");
            }

            this.name = name;
            this.field = field;
            this.phoneNumber = phoneNumber;
        }

        // 빌더 패턴을 사용하는 경우
        public Company(CompanyBuilder builder) 
        {
            this.name = builder.name;
            this.field = builder.field;
            this.phoneNumber = builder.phoneNumber;
        }

        public void GetInfo()
        {
            Console.WriteLine("회사명 : " + this.name);
            Console.WriteLine("사업 분야 : " + this.field);
            Console.WriteLine("회사번호 : " + this.phoneNumber);
            Console.WriteLine("---------------------------------");
        }
    }

    // 빌더
    public class CompanyBuilder
    {
        public string name;
        public string field; // 분야
        public string phoneNumber;

        public CompanyBuilder() { }

        public CompanyBuilder setName(string name)
        {
            this.name = name;
            return this;
        }

        public CompanyBuilder setField(string field)
        {
            if (!field.Equals("전자") && !field.Equals("금융") && !field.Equals("IT"))
            {
                this.field = "해당 분야가 없습니다.";
            }
            else
            {
                this.field = field;
            }

            return this;
        }

        public CompanyBuilder setPhoneNumber(string phoneNum)
        {
            if (!phoneNum.StartsWith("010"))
            {
                this.phoneNumber = "잘못된 번호입니다.";                
            }
            else
            {
                this.phoneNumber = phoneNum;
            }
            return this;
        }

        public Company GetCompany()
        {
            return new Company(this);
        }
    }

    // 디렉터 - 빌더를 이용해 객체들을 생성(호출시 디렉터에서 일어나는 구체적인 과정들을 숨길 수 있음)
    // 디렉터에서 회사 객체들을 만들어 냄
    public class CompanyDirector
    {
        private CompanyBuilder companyBuilder;

        public CompanyDirector()
        {
            companyBuilder = new CompanyBuilder();
        }

        public Company GetCompany()
        {
            return companyBuilder.GetCompany();
        }

        // 객체 생성 -> 객체 추가에 용이.
        public CompanyBuilder AppleCompany()
        {
            // 메서드 체이닝 -> 생성자가 자기 자신을 리턴해서 가능
            companyBuilder = companyBuilder.setName("Apple").setField("IT").setPhoneNumber("010-1111-2222");
            return companyBuilder;
        }

        public CompanyBuilder KBCompany()
        {
            companyBuilder = companyBuilder.setName("국민은행").setField("금융").setPhoneNumber("010-9999-8888");
            return companyBuilder;
        }

        public CompanyBuilder NoCompany()
        {
            companyBuilder = companyBuilder.setName("None").setField("none").setPhoneNumber("011-1111-2222");
            return companyBuilder;
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // **빌더 패턴을 사용하지 않는 경우**
            Company Company0 = new Company("삼성", "전자", "010-0000-0000");
            Company0.GetInfo();

            Console.WriteLine("---------------------------------");

            // **빌더 패턴을 사용하는 경우**
            CompanyDirector companyDirector = new CompanyDirector(); // 디렉터 생성

            // 빌더를 이용해 클래스 객체 생성
            Company Company1 = companyDirector.AppleCompany().GetCompany();
            Company Company2 = companyDirector.KBCompany().GetCompany();
            Company Company3 = companyDirector.NoCompany().GetCompany();

            // 객체의 정보 출력
            Company1.GetInfo();
            Company2.GetInfo();
            Company3.GetInfo();
            
            // cf) 아래와 같이 한 번에 출력도 가능!
            // companyDirector.AppleCompany().GetCompany().GetInfo();
        }        
    }        
}

 

<출력 결과>

---

<참고 사이트>

빌더 패턴 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

 

Chapter 10. 빌더 패턴(Builder Pattern)

 

[디자인패턴]01. 빌더패턴(builder pattern)

 

[개발] 쉽게 배워 바로 써먹는 디자인 패턴 03 - 빌더(builder) 패턴, 프로토타입(Prototype) 패턴

 

[객체 생성 패턴] Chapter 4-4. Builder Pattern : 장단점

 

C# - 디자인 패턴 - 빌더 패턴 (Builder Pattern)