[Kotlin] Builder Pattern 대체하기

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안녕하세요.

오늘은 Builder Pattern에 대해 알아보고, 코틀린에서는 이를 어떻게 쉽게 대체하는지 알아보겠습니다.

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Builder Pattern

Builder Pattern은 객체를 단계별로 설정하고, 

최종적으로 객체를 생성하는 방식입니다.

 

객체가 복잡하고 여러 인자가 필요할 때,

각 인자들을 설정하는 메서드를 호출하여 객체를 만드는 패턴입니다.

 

Java 예제

여러 프로퍼티를 가지는 객체 Car가 있습니다.

public class Car {
    private String engine;
    private String wheels;
    private String seats;
    private String airConditioning;

    public Car(String engine, String wheels, String seats, String airConditioning) {
        this.engine = engine;
        this.wheels = wheels;
        this.seats = seats;
        this.airConditioning = airConditioning;
    }

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

 

Car 클래스를 만들어주는 CarBuilder 클래스 입니다.

public class CarBuilder {
    private String engine;
    private String wheels;
    private String seats;
    private String airConditioning;

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

    public CarBuilder setWheels(String wheels) {
        this.wheels = wheels;
        return this;
    }

    public CarBuilder setSeats(String seats) {
        this.seats = seats;
        return this;
    }

    public CarBuilder setAirConditioning(String airConditioning) {
        this.airConditioning = airConditioning;
        return this;
    }

    public Car build() {
        return new Car(engine, wheels, seats, airConditioning);
    }
}

 

Client에서는 CarBuilder를 사용하여 Car 객체를 만듭니다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Builder 패턴 사용
        Car car = new CarBuilder()
                .setEngine("V8 Engine")
                .setWheels("Alloy Wheels")
                .setSeats("Leather Seats")
                .setAirConditioning("Automatic Air Conditioning")
                .build();
        
        System.out.println(car);
    }
}

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Kotlin 변환

이를 코틀린 문법으로 변환해보면 아래와 같습니다.

data class Engine(val type: String)
data class Wheel(val type: String)
data class Seat(val type: String)

class Car(
    val engine: Engine,
    val wheels: Wheel,
    val seats: Seat,
    val airConditioning: String
)

class CarBuilder {
    private var engine: Engine = Engine("Standard Engine")
    private var wheels: Wheel = Wheel("Standard Wheels")
    private var seats: Seat = Seat("Cloth Seats")
    private var airConditioning: String = "Manual Air Conditioning"

    fun engine(type: String) = apply { engine = Engine(type) }
    fun wheels(type: String) = apply { wheels = Wheel(type) }
    fun seats(type: String) = apply { seats = Seat(type) }
    fun airConditioning(type: String) = apply { airConditioning = type }

    fun build(): Car = Car(engine, wheels, seats, airConditioning)
}

fun main() {
    val car = CarBuilder()
        .engine("V8 Engine")
        .wheels("Alloy Wheels")
        .seats("Leather Seats")
        .airConditioning("Automatic Air Conditioning")
        .build()

    println(car)
}

 

apply function을 통해 builder pattern을 쉽게 구현할 수 있습니다.

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Default & Named Arguments

코틀린에서 사용할 수 있는 기능인 Default Argument와 Named Argument를 이용하면 Builder Pattern을 훨씬 쉽게 구현할 수 있습니다.

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Named Argument

함수나 생성자 호출 시 각 인자의 이름을 명시적으로 지정하는 방식입니다.

 

이렇게 하면 인자들의 순서를 신경 쓸 필요 없이,

어떤 인자에 어떤 값을 전달하는지 명확히 알 수 있습니다.

fun createUser(name: String, age: Int, address: String) {
    println("Name: $name, Age: $age, Address: $address")
}

fun main() {
    // Named arguments 사용
    createUser(name = "John", age = 30, address = "123 Main St")
}

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Default Argument

함수나 생성자에서 매개변수에 기본값을 지정하여,

호출 시 해당 값을 생략할 수 있도록 하는 기능입니다.

 

만약 기본 값을 제공한 매개변수가 호출 시 생략되면,

기본 값이 자동으로 사용됩니다.

fun createUser(name: String, age: Int = 25, address: String = "Unknown") {
    println("Name: $name, Age: $age, Address: $address")
}

fun main() {
    // Default argument가 적용된 함수 호출
    createUser(name = "John")  // age와 address는 기본값 사용
    createUser(name = "Alice", age = 30)  // address는 기본값 사용
    createUser(name = "Bob", age = 22, address = "456 Elm St")  // 모든 인자를 지정
}

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Builder Pattern 대체하기

이 두가지를 활용하면, Builder Pattern을 더욱 손쉽게 구현할 수 있습니다.

data class Car(
    val engine: String = "Standard Engine",
    val wheels: String = "Standard Wheels",
    val seats: String = "Cloth Seats",
    val airConditioning: String = "Manual Air Conditioning"
)

fun main() {
    // Builder Pattern처럼 각 속성을 명시적으로 설정
    val car = Car(
        engine = "V8 Engine",
        wheels = "Alloy Wheels",
        seats = "Leather Seats",
        airConditioning = "Automatic Air Conditioning"
    )

    println(car)
}

 

코틀린에서는 이렇게 쉽게 구현할 수 있기에

Builder Pattern이 거의 사용되지 않습니다.