Download pdf - Builder Pattern

Mental Log Week 11

Builder Pattern

Dinh Hoang Long

Mental Log

Dinh Hoang Long, Mental Log Builder Pattern 1/28

Outline

Outline

Bài toán, vấn đề

Builder Pattern

Ý tưởng cơ bản

Áp dụng vào bài toánPhân tích các thành phần trong Builder Pattern

Builder Pattern trong thực tế

Java: StringBuilerPHP: Zend_Db_Select




1 đối tượng phức tạp được tạo ra từ nhiều thành phần nhỏ

Trong các thành phần tạo nên đối tượng, có thành phần bắt buộc vàthành phần không bắt buộc




1 đối tượng phức tạp được tạo ra từ nhiều thành phần nhỏ

Trong các thành phần tạo nên đối tượng, có thành phần bắt buộc vàthành phần không bắt buộc



User Class

public class User{

private String first_name; // required

private String last_name; // required

private int age; // optional

private String phone; // optional

private String address; // optional

...

}



User Class

Constructor:public User(String first_name_in , String last_name_in , int age_in , String phone_in ,

String address_in){

first_name = first_name_in;

last_name = last_name_in;

age = age_in;

phone = phone_in;

address = address_in;

}



User Class


String address_in){



age = age_in;

phone = phone_in;


}

public User(String first_name_in , String last_name_in , int age_in , String phone_in){

this(first_name_in , last_name_in , age_in , phone_in , "");

}



User Class


String address_in){



age = age_in;

phone = phone_in;


}



}

public User(String first_name_in , String last_name_in , int age_in){

this(first_name_in , last_name_in , age_in , "");

}



User Class


String address_in){



age = age_in;

phone = phone_in;


}



}

public User(String first_name_in , String last_name_in , int age_in){

this(first_name_in , last_name_in , age_in , "");

}

public User(String first_name_in , String last_name_in){

this(first_name_in , last_name_in , 0);

}



User Class

Constructor: PHPpublic function User($first_name_in , $last_name_in , $age_in = 0, $phone_in = "",

$address_in = ""){

$first_name = $first_name_in;

$last_name = $last_name_in;

$age = $age_in;

$phone = $phone_in;

$address = $address_in;

}



User Class

Nhược điểm:

Khi số lượng tham số nhiều lên thì số lượng Constructor cần viếtnhiều lên

Khó nắm bắt được thứ tự các tham số trong Constructor

Cằn nắm rõ default của các tham số không muốn set.

User hlong = new User("Dinh", "Hoang Long", 22, "", "Hanoi");



User Class

Nhược điểm:







User Class

Nhược điểm:







User Class

Giải pháp: JavaBeans Convention

Tạo 1 constructor không có tham số nào (0-argument constructor),hoặc 1 constructor duy nhất với số lượng tham số tối thiểu.

Sử dụng các phương thức SetX (input_value) để chỉ định các giá trịmuốn set.

class User{

...

public void setAge(age_in){

age = age_in;

}

}

User hlong = new User("Dinh", "Hoang Long");

hlong.setAge (22);

Nhược điểm?



User Class




class User{

...


age = age_in;

}

}


hlong.setAge (22);

Nhược điểm?



User Class




class User{

...


age = age_in;

}

}


hlong.setAge (22);

Nhược điểm?



User Class

Nhược điểm

Object được tạo ra trở nên không bền vững, dễ bị thay đổi.

Người sử dụng khó kiểm soát được trạng thái của object(Vì quá dễ bị thay đổi).

Giải pháp: Builder Pattern



User Class

Nhược điểm






User Class

Nhược điểm





Builder Pattern Ý tưởng cơ bản


Builder Pattern

Là 1 pattern dành cho việc tạo object (creational pattern)

Builder pattern được sử dụng khi số lượng tham số cần thiết tạo 1object là lớn (>4), hoặc quá trình tạo object phức tạp.

Builder pattern sử dụng 1 object có vai trò Builder, để tạo 1 objectkhác.




Builder Pattern







Builder Pattern





Builder Pattern Áp dụng vào bài toán

Áp dụng vào bài toán

Ý tưởng

Tạo 1 class UserBuilder có vai trò tạo 1 object cho class User.

Việc tạo object cho class User bị ràng buộc phải qua UserBuilder.

Giải pháp: Nested Class




Ý tưởng







Ý tưởng






UserBuilder Class

class User{

public static class UserBuilder (){

private String first_name;

private String last_name;

private int age = 0;

private String phone = "";

private String address = "";

public UserBuilder(String first_name_in , String last_name_in){



}

}

}



UserBuilder Class

class User{










}

public UserBuilder age(int age_in){

age = age_in;

return this;

}

}

}



UserBuilder Class

class User{










}


age = age_in;

return this;

}

public UserBuilder phone(String phone_in){

phone = phone_in;

return this;

}

public UserBuilder address(String address_in){


return this;

}

}

}



UserBuilder Class

class User{










}


age = age_in;

return this;

}

public UserBuilder phone(String phone_in){

phone = phone_in;

return this;

}

public UserBuilder address(String address_in){


return this;

}

public User build(){

return new User(this);

}

}

}



UserBuilder Class

class User{



private int age;

private String phone;

private String address;

public static class UserBuilder{

...

}

private User (UserBuilder builder){

first_name = builder.first_name;

last_name = builder.last_name;

age = builder.age;

phone = builder.phone;

address = builder.address;

}

}

Sử dụng

User hlong = new User.UserBuilder("dinh", "hoang long")

.age (23)

.address("Hanoi")

.build();



UserBuilder Class

class User{



private int age;

private String phone;

private String address;

public static class UserBuilder{

...

}

private User (UserBuilder builder){

first_name = builder.first_name;

last_name = builder.last_name;

age = builder.age;

phone = builder.phone;

address = builder.address;

}

}

Sử dụng

User hlong = new User.UserBuilder("dinh", "hoang long")

.age (23)

.address("Hanoi")

.build();



UserBuilder Class

Có nhất thiết phải sự dụng "nested class"?Điều gì xảy ra nếu sử dụng "outside class"?

Khi nào cần tạo 1 class builder riêng:

Công việc build các thành phần của product là phức tạp.

Chỉ thông qua builder mới có thể tạo được các thành phần choproduct.



UserBuilder Class

Có nhất thiết phải sự dụng "nested class"?Điều gì xảy ra nếu sử dụng "outside class"?Khi nào cần tạo 1 class builder riêng:





UserBuilder Class






UserBuilder Class





Builder Pattern Phân tích các thành phần trong Builder Pattern

Phân tích các thành phần trong Builder Pattern

Hình 1: Sơ đồ UML đầy đủ của 1 Builder Pattern



Vai trò của các thành phần

Builder

Quản lý cách mà các thành phần của object sẽ được tạo ra(How part is built).

Director

Quản lý cách mà các thành phần được lắp ráp, tháo bỏ(How to assemble part).Vai trò: Thông báo với builder khi nào 1 thành phần cần được tạo ra.Công việc của Director có thể thực hiện trực tiếp bởi client→ Có thể bỏ class Director, client có thể tự tạo object nhờ Builder.Khi nào cần Director?




Builder


Director

Quản lý cách mà các thành phần được lắp ráp, tháo bỏ(How to assemble part).

Vai trò: Thông báo với builder khi nào 1 thành phần cần được tạo ra.Công việc của Director có thể thực hiện trực tiếp bởi client→ Có thể bỏ class Director, client có thể tự tạo object nhờ Builder.Khi nào cần Director?




Builder


Director

Quản lý cách mà các thành phần được lắp ráp, tháo bỏ(How to assemble part).Vai trò: Thông báo với builder khi nào 1 thành phần cần được tạo ra.

Công việc của Director có thể thực hiện trực tiếp bởi client→ Có thể bỏ class Director, client có thể tự tạo object nhờ Builder.Khi nào cần Director?




Builder


Director

Quản lý cách mà các thành phần được lắp ráp, tháo bỏ(How to assemble part).Vai trò: Thông báo với builder khi nào 1 thành phần cần được tạo ra.Công việc của Director có thể thực hiện trực tiếp bởi client

→ Có thể bỏ class Director, client có thể tự tạo object nhờ Builder.Khi nào cần Director?




Builder


Director

Quản lý cách mà các thành phần được lắp ráp, tháo bỏ(How to assemble part).Vai trò: Thông báo với builder khi nào 1 thành phần cần được tạo ra.Công việc của Director có thể thực hiện trực tiếp bởi client→ Có thể bỏ class Director, client có thể tự tạo object nhờ Builder.

Khi nào cần Director?




Builder


Director

Quản lý cách mà các thành phần được lắp ráp, tháo bỏ(How to assemble part).Vai trò: Thông báo với builder khi nào 1 thành phần cần được tạo ra.Công việc của Director có thể thực hiện trực tiếp bởi client→ Có thể bỏ class Director, client có thể tự tạo object nhờ Builder.Khi nào cần Director?



Director

Khi nào cần Director:

Khi việc lắp ráp các thành phần của product là phức tạp.Không quá đơn giản hoặc không thể làm tùy ý.

Khi cần tạo cố định 1 kiểu product. (1 Director với 1 Builder chỉ tạora 1 product)

Quá trình lắp đặt là cố địnhNhiều Builder cùng thừa kế 1 AbstractBuilder, Director cần đóng góiquá trình tạo product.(Director lúc này chỉ cần làm việc với AbstractBuilder)

Khi nào không cần Director

Quá trình lắp đặt không cần thứ tự cụ thể

Quá trình lắp đặt cần nhiều tùy biến



Director










Director




Quá trình lắp đặt là cố định

Nhiều Builder cùng thừa kế 1 AbstractBuilder, Director cần đóng góiquá trình tạo product.(Director lúc này chỉ cần làm việc với AbstractBuilder)






Director










Director










Director










Director











Java StringBuilder

PHP Zend_Db_Select


Builder Pattern trong thực tế Java StringBuilder

Java StringBuilder

String trong Java

Không thể thay đổi

Mỗi thao tác chèn ký tự, xóa ký tự, đổi chữ hoa thành chữ thường,...đều tạo ra object mới → Tốn bộ nhớ!



Java StringBuilder

String trong Java

Không thể thay đổi

Mỗi thao tác chèn ký tự, xóa ký tự, đổi chữ hoa thành chữ thường,...đều tạo ra object mới → Tốn bộ nhớ!



Java StringBuilder

StringBuilder trong Java

Dễ dàng thực hiện các thao tác chèn, xóa,... đối với String.

Sử dụng phương thức toString để tạo ra String cuối cùng(Giống với phương thức getResult() trong mô hình củaBuilder Pattern).

Ví dụ:String orgStr = "hello";

StringBuilder builder = new StringBuilder ();

builder.append(orgStr);

builder.deleteCharAt(orgStr.length () -1)

.insert(0, "a");

System.out.println(builder.toString ());

// output: ahell



Java StringBuilder








.insert(0, "a");


// output: ahell



Java StringBuilder








.insert(0, "a");


// output: ahell



Java StringBuilder

Nhận xét về StringBuilder

Lợi thế hơn String vì không phải tạo object mới.→Sử dụng khi muốn thay đổi 1 String.Tạo object bằng: new StringBuilder(String s)

Lợi thế hơn StringBuffer vì không cần bảo đảm thread-safety(không synchronization, nhanh hơn StringBuffer).



Java StringBuilder

Nhận xét về StringBuilder

Lợi thế hơn String vì không phải tạo object mới.→Sử dụng khi muốn thay đổi 1 String.Tạo object bằng: new StringBuilder(String s)

Lợi thế hơn StringBuffer vì không cần bảo đảm thread-safety(không synchronization, nhanh hơn StringBuffer).


Builder Pattern trong thực tế PHP Zend_Db_Select

PHP Zend_Db_Select

Zend_Db_Select: Tạo 1 câu truy vấn MySQL

Ví dụ:// Zend_Db_Adapter_Pdo : $db

$select = new Zend_Db_Select($db);

$select ->from("user")

->where("user_id > 10")

->order("user_id DESC")

->limit (10);

// $stmt: Zend_Db_Statement

$stmt = $select ->query();

Tương ứng với:SELECT ∗ FROM user WHERE user_id > 10ORDER BY user_id DESC LIMIT 10;

Không dùng builder pattern !!!

class Zend_Db_Select{

public function _construct($table_name , $where = "", $order = "", $limit = "" ,...){}

}



PHP Zend_Db_Select

Zend_Db_Select: Tạo 1 câu truy vấn MySQLVí dụ:// Zend_Db_Adapter_Pdo : $db





->limit (10);







}



PHP Zend_Db_Select






->limit (10);







}



PHP Zend_Db_Select






->limit (10);







}



PHP Zend_Db_Select






->limit (10);







}
