⛓️ Java Design-Pattern Ⅷ - Builder

Posted Aug 3, 2025 Updated Aug 3, 2025

By 김진형

11 min read

📗 『JAVA 언어로 배우는 디자인 패턴 : 쉽게 배우는 GoF의 23가지 디자인 패턴』를 읽고 정리한 글입니다.

`Builder` 패턴이란?

구조를 가진 인스턴스를 만들어 가는 패턴을 Builder 패턴이라고 한다.

예제 프로그램

다음은 Builder 패턴을 이용해 문서를 작성하는 프로그램이다. 프로그램의 요구사항은 다음과 같다.

“타이틀을 한 개 포함한다.”
“문자열을 몇 개 포함한다.”
“항목을 몇 개 포함한다.”

Builder 추상 클래스에서는 문서를 구성하는 추상 메소드를 선언한다.
Director 클래스는 그 메소드를 이용해서 구체적인 하나의 문서를 만든다.
TextBuilder, HTMLBuilder 클래스는 Builder 클래스를 구체적으로 처리한다.

`Builder` 클래스

  
public abstract class Builder {
	public abstract void makeTitle(String title);
    public abstract void makeString(String string);
    public abstract void makeItems(String[] items);
    public abstract void close();
}

문서를 만드는 추상 메소드들을 선언한 추상 클래스이다.

`Director` 클래스

  
public class Director {
	private Builder builder;
    
    public Director(Builder builder) {
    	this.builder = builder;
    }
    
    public void construct() {
    	builder.makeTitle("Greeting");
        builder.makeString("일반적인 인사");
        builder.makeItems(
        	new String[]{
        		"How are you?",
                "Hello",
                "Hi"
        	}
        );
        builder.makeString("시간대별 인사");
        builder.makeItems(
        	new String[]{
        		"Good morning",
                "Good afternoon",
                "Good evening"
        	}
        );
        builder.close();
    }
}

Director 클래스 생성자의 인자로 Builder형 필드를 갖는다.
그런데 해당 클래스는 추상 클래스이므로 인스턴스를 만들 수 없기 때문에 생성자에 실제로 전달되는 것은 Builder 클래스의 하위 클래스인 TextBuilder 또는 HTMLBuilder 클래스의 인스턴스가 된다.
construct 메소드는 문서를 만드는 메소드이다.

`TextBuilder` 클래스

  
public class TextBuilder extends Builder {
	private StringBuffer sb = new StringBuffer();
    
    @Override
	public void makeTitle(String title) {
		sb.append("==================================\n");
		sb.append("[");
        sb.append(title);
        sb.append("]\n\n");
	}
    
    @Override
	public void makeString(String string) {
    	sb.append("■");
		sb.append(string);
		sb.append("\n\n");
	}
    
    @Override
	public void makeItems(String[] items) {
		for (String s : items) {
        	sb.append(" .");
            sb.append("s");
            sb.append("\n");
        }
        sb.append("\n");
	}
    
    @Override
	public void close() {
		sb.append("==================================\n");
	}
    
	public String getResult() {
		return sb.toString();
	}
}

문서를 작성하여 String 형태로 반환한다.

`HTMLBuilder` 클래스

  
import java.io.*;

public class HTMLBuilder extends Builder {
	private String filename = "untitled.html";
	private StringBuffer sb = new StringBuffer();
    
    @Override
	public void makeTitle(String title) {
		filename = title + ".html";
		sb.append("<!DOCTYPE html>\n");
        sb.append("<html>\n");
        sb.append("<head><title>");
        sb.append(title);
        sb.append("</title></head>\n");
        sb.append("<body>\n");
        sb.append("<h1>");
        sb.append(title);
        sb.append("</h1>\n\n");
	}
    
    @Override
	public void makeString(String string) {
        sb.append("<p>");
        sb.append(string);
        sb.append("</p>");
	}
    
    @Override
	public void makeItems(String[] items) {
		sb.append("<ul>\n");
        
        for (String s : items) {
        	sb.append("<li>");
            sb.append(s);
            sb.append("</li>\n");
        }
        
        sb.append("</ul>\n\n");
	}
    
    @Override
	public void close() {
		sb.append("</body>");
        sb.append("</html>\n");
        
        try {
        	Writer writer = new FileWriter(filename);
            writer.write(sb.toString());
            writer.close();
        } catch (IOException e) {
        	e.printStackTrace();
        }
	}
    
	public String getHtmlResult() {
		return filename;
	}
}

HTML 파일 형태로 문서를 작성하여 HTML 파일의 파일명을 반환한다.

`Main` 클래스

  
import java.io.IOException;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
    	if (args.length != 1) {
        	usage();
            System.exit(0);
        }
        
        if (args[0].equals("text")) {
        	TextBuilder textBuilder = new TextBuilder();
            Director director = new Director(textBuilder);
            director.construct();
            String result = textBuilder.getTextResult();
            System.out.println(result);
        } else if (args[0].eqauls("html")) {
        	HTMLBuiler htmlBuilder = new HTMLBuilder();
            Director director = new Director(htmlBuilder);
            director.construct();
            String filename = htmlBuilder.getHtmlResult();
            System.out.println("HTML 파일" + filename + "이 작성되었습니다.");
        } else {
        	usage();
            System.exit(0);
        }
    }
    
    public static void usage() {
    	System.out.println("Usage: java Main text	 텍스트로 문서 작성");
        System.out.println("Usage: java Main html	 HTML 파일로 문서 작성");
    }
}

커맨드 라인에서 java Main text와 같이 text를 파라미터로 지정한 경우 TextBuilder 클래스의 인스턴스를 Director 클래스의 생성자에 전달한다.
반면 html을 지정한 경우에는 HTMLBuilder 클래스의 인스턴스를 전달한다.
Builder의 메소드만 사용한다는 것은 Director는 실제로 동작하는 것이 TextBuilder인지 HTMLBuilder인지 의식하지 않는다.
Builder는 문서 구축에 필요한 충분한 메소드를 구성하되, 텍스트나 HTML 파일을 작성하는 데 고유한 메소드까지 제공해서는 안 된다.
의존성이 생기기 때문이다.

`Builder` 패턴의 등장인물

`Builder` 클래스

인스턴스 생성하기 위한 인터페이스를 결정하는 건축가 Builder 역할을 한다.
건축가 역할에는 인스턴스의 각 부분을 만드는 메소드가 준비된다.

`TextBuilder`, `HTMLBuilder` 클래스

건축가의 인터페이스를 구현하는 구체적인 건축가 ConcreteBuilder 역할이다.
실제 인스턴스 생성으로 호출되는 메소드가 여기에 구현되며, 최종적으로 완성된 결과를 얻는 메소드가 준비된다.

`Director` 클래스

건축가의 인터페이스를 사용하여 인스턴스를 생성하는 감독관 Director 역할을 한다.
구체적인 건축가 역할이 무엇이든 잘 작동하도록 건축가의 메소드만 사용한다.

`Main` 클래스

Builder 패턴을 이용하는 의뢰인 Client이다.

책에서 제시하는 힌트

누가 무엇을 알고 있는가?

객체지향 프로그래밍에서는 어느 클래스가 어느 메소드를 사용할 수 있는지가 매우 중요하므로 주의해서 프로그래밍 해야 한다.
Main 클래스는 Director 클래스의 메소드만 호출하므로 Builder 클래스의 메소드를 모른다.
Director 클래스는 Builder 클래스의 메소드를 알지만 실제로 어떤 구현체의 인스턴스를 이용하는지 모른다.
그렇기 때문에 구현체를 교체할 수 있는 것이다.
항상 교체 가능성을 염두에 두고 프로그래밍 해야 한다.

의존성 주입

앞서 Director 클래스는 Builder의 어떤 구현체를 이용하는지 모른다고 했다.
그런데 실제로 동작하려면 Builder의 구체적인 인스턴스가 필수로 필요하므로 Director를 생성할 때 인자로 TextBuilder 또는 HTMLBuilder를 넣어 builder 필드에 주입한다.
이를 의존성 주입 Dependency Injection라고 한다.
의존성 주입이란 “이 인스턴스에 의존하여 동작해주세요.”라는 의미를 담아 인스턴스를 건네는 것과 같다.

설계 시 결정 사항

Builder 클래스는 문서를 작성하기 위해 필요한 충분한 메소드를 선언해야 한다.
Director 클래스에게 주어지는 도구는 Builder 클래스가 제공하기 때문이다.
또한 미래를 완전히 예측할 수는 없지만 앞으로 늘어날 하위 클래스에도 어느정도 견딜 수 있도록 설계를 해야 한다.

소스를 읽고 수정하는 방법

이미 만들어진 소스 코드를 수정하거나 추가할 때, 기존 소스를 읽어야 한다.
그런데 추상 클래스만 살펴본다고 정보가 그다지 많이 늘어나지 않는다.
예제 프로그램을 예로 들면 적어도 Director의 소스를 읽고 Builder 클래스의 사용법을 이해해야 한다.
이후에는 TextBuilder, HTMLBuilder 클래스를 읽고 Builder의 추상 메소드에 어떤 동작이 기대되는지 알 수 있다.
소스를 읽는 단서로 @Override도 도움이 된다.
클래스의 역할을 이해하지 못하면 실수로 Director 클래스가 Builder 클래스의 특정 구현체만을 바라보도록 하면 독립성이 손상되어 인스턴스의 교체 가능성이 무너질 수 있다.

Java

Java Design-Pattern

This post is licensed under CC BY 4.0 by the author.

Builder 패턴이란?

예제 프로그램

Builder 클래스

Director 클래스

TextBuilder 클래스

HTMLBuilder 클래스

Main 클래스

Builder 패턴의 등장인물

Builder 클래스

TextBuilder, HTMLBuilder 클래스

Director 클래스

Main 클래스

책에서 제시하는 힌트

누가 무엇을 알고 있는가?

의존성 주입

설계 시 결정 사항

소스를 읽고 수정하는 방법

Trending Tags

`Builder` 패턴이란?

`Builder` 클래스

`Director` 클래스

`TextBuilder` 클래스

`HTMLBuilder` 클래스

`Main` 클래스

`Builder` 패턴의 등장인물

`Builder` 클래스

`TextBuilder`, `HTMLBuilder` 클래스

`Director` 클래스

`Main` 클래스