빌더 패턴은 복잡한 객체의 생성 과정과 그 표현 방식을 분리함으로써, 동일한 생성 절차로 다양한 형태의 객체를 만들 수 있도록 해주는 디자인 패턴이다. 이는 생성 로직이 일정하지만, 구성 요소의 세부 사항이 다양할 때 유용하다.

주로 다음과 같은 상황에서 적용된다:

• 객체의 생성 순서는 고정되지만, 각 부분의 구현 방식은 다를 때
• 클라이언트가 '무엇을 만들고 싶은지'만 지정하면 되도록 추상화하고자 할 때

핵심 구성 요소 중 하나인 디렉터(Director)는 생성 흐름을 관리하며, 사용자와 실제 생성 로직 사이의 결합도를 낮춘다. 이를 통해 클라이언트 코드는 구체적인 생성 세부사항을 알 필요 없이 간단히 결과물을 얻을 수 있다.

예시: 간단한 인물 도형 그리기

abstract class CharacterBuilder
{
    protected Graphics canvas;
    protected Pen stroke;

    public CharacterBuilder(Graphics canvas, Pen stroke)
    {
        this.canvas = canvas;
        this.stroke = stroke;
    }

    public abstract void ConstructHead();
    public abstract void ConstructTorso();
    public abstract void ConstructLeftArm();
    public abstract void ConstructRightArm();
    public abstract void ConstructLeftLeg();
    public abstract void ConstructRightLeg();
}

class SlimCharacterBuilder : CharacterBuilder
{
    public SlimCharacterBuilder(Graphics canvas, Pen stroke) : base(canvas, stroke) { }

    public override void ConstructHead()
    {
        canvas.DrawEllipse(stroke, 50, 20, 30, 30);
    }

    public override void ConstructTorso()
    {
        canvas.DrawRectangle(stroke, 60, 50, 10, 50);
    }

    public override void ConstructLeftArm()
    {
        canvas.DrawLine(stroke, 60, 50, 40, 100);
    }

    public override void ConstructRightArm()
    {
        canvas.DrawLine(stroke, 70, 50, 90, 100);
    }

    public override void ConstructLeftLeg()
    {
        canvas.DrawLine(stroke, 60, 100, 45, 150);
    }

    public override void ConstructRightLeg()
    {
        canvas.DrawLine(stroke, 70, 100, 85, 150);
    }
}

class CharacterDirector
{
    private CharacterBuilder builder;

    public CharacterDirector(CharacterBuilder builder)
    {
        this.builder = builder;
    }

    public void AssembleCharacter()
    {
        builder.ConstructHead();
        builder.ConstructTorso();
        builder.ConstructLeftArm();
        builder.ConstructRightArm();
        builder.ConstructLeftLeg();
        builder.ConstructRightLeg();
    }
}

사용 예시:

Pen outline = new Pen(Color.Yellow);
CharacterBuilder slim = new SlimCharacterBuilder(pictureBox1.CreateGraphics(), outline);
CharacterDirector directorSlim = new CharacterDirector(slim);
directorSlim.AssembleCharacter();

CharacterBuilder fat = new FatCharacterBuilder(pictureBox2.CreateGraphics(), outline);
CharacterDirector directorFat = new CharacterDirector(fat);
directorFat.AssembleCharacter();

C++ 버전 구현:

#include <iostream>
using namespace std;

class Builder
{
public:
    virtual void BuildHead() {}
    virtual void BuildTorso() {}
    virtual void BuildLeftArm() {}
    virtual void BuildRightArm() {}
    virtual void BuildLeftLeg() {}
    virtual void BuildRightLeg() {}
};

class LeanBuilder : public Builder
{
public:
    void BuildHead() { cout << "슬림 헤드 생성" << endl; }
    void BuildTorso() { cout << "슬림 몸통 생성" << endl; }
    void BuildLeftArm() { cout << "슬림 왼팔 생성" << endl; }
    void BuildRightArm() { cout << "슬림 오른팔 생성" << endl; }
    void BuildLeftLeg() { cout << "슬림 왼다리 생성" << endl; }
    void BuildRightLeg() { cout << "슬림 오른다리 생성" << endl; }
};

class Director
{
private:
    Builder* builder;

public:
    Director(Builder* b) : builder(b) {}

    void CreateCharacter()
    {
        builder->BuildHead();
        builder->BuildTorso();
        builder->BuildLeftArm();
        builder->BuildRightArm();
        builder->BuildLeftLeg();
        builder->BuildRightLeg();
    }
};

int main()
{
    LeanBuilder lean;
    Director director(&lean);
    director.CreateCharacter();
    return 0;
}