نمط البناء

في مخطط فئات UML أعلاه ، لا تقوم الفئة بإنشاء وتجميع الكائنات مباشرةً. بدلاً من ذلك، تشير إلى واجهة بناء (إنشاء وتجميع) أجزاء كائن معقد، مما يجعل مستقلة عن الفئات الملموسة التي يتم إنشاء مثيل لها (أي التمثيل الذي يتم إنشاؤه). تُنفذ الفئة الواجهة من خلال إنشاء وتجميع الكائنات . يُظهر مخطط تسلسل UML التفاعلات أثناء التشغيل: يستدعي الكائن على الكائن، الذي يقوم بإنشاء وتجميع الكائن. بعد ذلك، يستدعي على ، الذي يقوم بدوره بإنشاء وتجميع الكائن .DirectorProductA1ProductB1DirectorBuilderDirectorBuilder1BuilderProductA1ProductB1DirectorbuildPartA()Builder1ProductA1DirectorbuildPartB()Builder1ProductB1

• Builderواجهة مجردة لإنشاء الكائنات (المنتجات).
• ConcreteBuilder: يوفر التنفيذ لـ Builder. يقوم بإنشاء وتجميع الأجزاء لبناء الكائنات، كمصنع .

في مثال C++ هذا ، تحتوي الفئة على فئة Computerداخلية Builderتُستخدم لإنشاء كائن Computerمن خلال واجهة برمجة تطبيقات سلسة ، مع جعل المُنشئ خاصًا وجعل build()الطريقة تُرجع مؤشرًا ذكيًا إلى Computerالكائن.

استيراد std ؛باستخدام std :: string ؛ باستخدام std :: unique_ptr ؛class Computer { private : string cpu ; string gpu ; int ram ; // القيمة الافتراضية int storage ; // القيمة الافتراضيةComputer ( string cpu , string gpu , int ram , int storage ) : cpu { std :: move ( cpu )}, gpu { std :: move ( gpu )}, ram { ram }, storage { storage } {} public : ~ Computer () = default ;void showSpecs () { std :: println ( "مواصفات الكمبيوتر:" ); std :: println ( " وحدة المعالجة المركزية: {}" , cpu ); std :: println ( " وحدة معالجة الرسومات: {}" , gpu ); std :: println ( " ذاكرة الوصول العشوائي: {} جيجابايت" , ram ); std :: println ( " مساحة التخزين: {} جيجابايت" , storage ); }class Builder { private : // يتم إعطاء المُنشئ معلمات افتراضية string cpu = "معالج مركزي عام" ; string gpu = "بطاقة رسومات مدمجة" ; int ram = 16 ; int storage = 512 ; public : Builder () = default ;Builder & ofCpu ( string cpu ) noexcept { this -> cpu = std :: move ( cpu ); return * this ; }Builder & ofGpu ( string gpu ) noexcept { this -> gpu = std :: move ( gpu ); return * this ; }Builder & withRam ( int gb ) noexcept { ram = gb ; return * this ; }Builder & withStorage ( int gb ) noexcept { storage = gb ; return * this ; }unique_ptr <Computer> build ( ) { return unique_ptr <Computer> ( new Computer ( cpu , gpu , ram , storage ) ); } } ; } ;int main () { unique_ptr < Computer > myComputer = Computer :: Builder () . ofCpu ( "AMD Ryzen 7" ) . ofGpu ( "NVIDIA RTX 4070" ) . withRam ( 32 ) . withStorage ( 1000 ) . build ();myComputer -> showSpecs (); }

في مثال C#Director هذا، يقوم بتجميع نسخة Bicycleفي المثال أعلاه، ويفوض عملية الإنشاء إلى كائن بناء منفصل تم تقديمه إلى Directorبواسطة Client.

namespace Wikipedia.Examples ;public class Bicycle { // يتم جعل الخصائص إما للقراءة فقط أو للتهيئة فقط لضمان عدم قابليتها للتغيير public string Make { get ; init ; } public string Model { get ; init ; } public int Height { get ; init ; } public string Color { get ; init ; }public Bicycle ( string make , string model , string color , int height ) { Make = make ; Model = model ; Color = color ; Height = height ; } }/// <summary> /// تجريد صحيح للبناء باستخدام طرق Fluent القياسية. /// </summary> public interface IBicycleBuilder { IBicycleBuilder SetColour ( string color ); IBicycleBuilder SetHeight ( int height ); Bicycle Build (); }/// <summary> /// يقوم المُنشئ الملموس بتغليف حالته الخاصة بأمان. /// </summary> public class GTBuilder : IBicycleBuilder { private string _colour = "Black" ; // القيمة الافتراضية private int _height = 26 ; // القيمة الافتراضيةpublic IBicycleBuilder SetColor ( string color ) { _color = color ; return this ; // تُعيد هذه الدالة نفسها لتسلسل استدعاء الدوال }public IBicycleBuilder SetHeight ( int height ) { _height = height ; return this ; }public Bicycle Build () { // يتم التحقق من الصحة هنا قبل إنشاء الكائن إذا لزم الأمر return new Bicycle ( "GT" , "Avalanche" , _color , _height ); } }/// <summary> /// يتحكم المدير في التسلسل باستخدام واجهة البناء السلسة. /// </summary> public class MountainBikeBuildDirector { private readonly IBicycleBuilder _builder ;public MountainBikeBuildDirector ( IBicycleBuilder builder ) { _builder = builder ; }public Bicycle Construct () { // Director formats the steps smooth return _builder . SetColor ( "Red" ) . SetHeight ( 29 ) . Build (); } }

تستخدم لغة جافا نمط البناء على نطاق واسع. على سبيل المثال، java.lang.StringBuilderالفئة التي تُستخدم لإنشاء java.lang.String. ^{[ 5 ]}

StringBuilder sb = new StringBuilder ( ) . append ( "Hello" ) . append ( "", " ) .append ( "world" ) . append ( "!" ) . insert ( 0 , "[INFO]" );String message = sb.toString (); System.out.println ( message ); // يطبع " [ INFO] Hello, world ! "

وبالمثل، يحتوي الصنف على صنف java.util.Localeداخلي Builder، يُستخدم للبناء من خلال دوال الضبط، متجنبًا بذلك استخدام المُنشئ أو of()دوال المصنع. ^{[ 6 ]}

استيراد java.util.Locale ؛Locale frenchCanadian = new Locale.Builder ( ) . setLanguage ( " fr" ) // تعيين اللغة إلى الفرنسية . setRegion ( "CA" ) // تعيين المنطقة إلى كندا . setVariant ( "POLY" ) // تعيين متغير مخصص . build (); // إنشاء Locale// يطبع "French (Canada,POLY)" System.out.println ( frenchCanadian.getDisplayName ( ) ) ; // يطبع " fr - CA - x - lvariant-POLY" System.out.println ( frenchCanadian.toLanguageTag ( ) );

تحتوي تدفقات جافا (في ) على واجهةjava.util.stream داخلية تُستخدم لإنشاء الكائنات. ^{[ 7 ]}Builder<T>java.util.stream.Stream<E>

بالإضافة إلى ذلك، تحتوي فئات مثل java.net.http.HttpClientو java.net.http.HttpRequestعلى فئات متداخلة Builderبداخلها. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

في لغة Rust ، يسمح نمط البناء لواجهة برمجة التطبيقات (API) بأن تحتوي على معلمات اختيارية، لأن Rust لا تسمح بالمعلمات الافتراضية أو التحميل الزائد للوظائف .

#[derive(Debug)] pub struct Server { host : String , port : u16 , }impl Server { pub fn builder () -> ServerBuilder { ServerBuilder :: default () } }#[derive(Default)] pub struct ServerBuilder { host : Option < String > , port : Option < u16 > , }impl ServerBuilder { pub fn host ( mut self , host : & str ) -> Self { self . host = Some ( host . to_string ()); self }دالة عامة port ( mut self , port : u16 ) - > Self { self.port = Some ( port ) ; self }pub fn build ( self ) -> Result < Server , &' static str > { let host = self . host . ok_or ( "Host is required" ) ? ; let port = self . port . unwrap_or ( 8080 );موافق ( الخادم { المضيف ، المنفذ }) } }fn main () { let server = Server :: builder () . host ( "127.0.0.1" ) . port ( 3000 ) . build (); println! ( "{:?}" , server ); }

بينما، على عكس لغة C++، لا تسمح لغة Rust بتداخل نوع داخل نوع آخر (مثل Server::Builder)، بدلاً من ذلك Serverقد يكون لديها طريقة builder()لإنشاء ServerBuilder، والتي build()تقوم طريقتها في النهاية بإرجاع Serverمثيل.