Builder — mobil geliştirmede builder modelinin temelleri

Builder Nedir: inşacı modelinin özü?

Builder — karmaşık bir nesnenin yapısını temsilinden ayıran bir GoF yaratım modelidir. Aynı yapım süreci farklı temsiller oluşturabilir. Builder, bir nesnenin çok sayıda isteğe bağlı parametresi olduğunda ve on alanlı bir kurucu okunamaz ve esnek olmadığında kullanışlıdır. Model ayrıca, kurucu aşırı yüklemelerinin sayısının katlanarak arttığı Telescoping Constructor anti-modelini de çözer.

Builder yapısı, ana sınıfın alanlarını yansıtan alanlara sahip bir iç statik Builder sınıfı içerir. Her set-yöntemi, akıcı zincirleme için Builder (this) döndürür. Son build() yöntemi, alan değerlerini özel bir kurucuya ileterek hedef nesneyi oluşturur. Ana sınıf, bir Builder kabul eden özel bir kurucuya sahiptir. İstemci: Object.builder().setField1(val1).setField2(val2).build().

Builder ne zaman kullanılır — yalnızca 2-3'ü zorunlu olan 5+ alana sahip nesneler. Yapılandırma nesneleri (RequestConfig, DatabaseConfig). Oluşturma sırasında karmaşık doğrulama mantığına sahip nesneler. Oluşturulduktan sonra değişmez (immutable) olması gereken nesneler. Android'de, Builder SDK'da aktif olarak kullanılır: AlertDialog.Builder, Retrofit.Builder, OkHttpClient.Builder, NotificationCompat.Builder.

Kotlin'de Builder: klasik ve DSL uygulaması

Kotlin'de Builder iki yaklaşıma sahiptir: klasik Java tarzı Builder (iç içe sınıf aracılığıyla) ve Kotlin tarzı DSL builder (alıcılı lambda aracılığıyla). Java tarzı Builder, Android uyumluluğu ve Java koduyla kullanım için tercih edilir. DSL builder, Kotlin'in deyimsel yoludur: bir fonksiyon, içinde this'in alanların doğrudan atanabileceği Builder bağlamı olduğu bir lambda kabul eder.

// Klasik Builder
data class HttpConfig private constructor(
    val baseUrl: String,
    val timeout: Long = 30_000,
    val retries: Int = 3,
    val headers: Map<String, String> = emptyMap()
) {
    class Builder {
        private var baseUrl: String = ""
        private var timeout: Long = 30_000
        private var retries: Int = 3
        private var headers: MutableMap<String, String> = mutableMapOf()

        fun baseUrl(url: String) = apply { this.baseUrl = url }
        fun timeout(ms: Long) = apply { this.timeout = ms }
        fun retries(n: Int) = apply { this.retries = n }
        fun header(key: String, value: String) = apply { headers[key] = value }

        fun build(): HttpConfig {
            require(baseUrl.isNotBlank()) { "baseUrl is required" }
            return HttpConfig(baseUrl, timeout, retries, headers)
        }
    }
}

// Kullanım
val config = HttpConfig.Builder()
    .baseUrl("https://api.example.com")
    .timeout(15_000)
    .header("Authorization", "Bearer token")
    .build()

Kotlin DSL builder — iç içe sınıf olmadan bir alternatif. Bir builder fonksiyonu, bir builder nesnesi bağlamında bir lambda kabul eder. Bu Kotlin için deyimseldir ve write-alanları gerektirmez. DSL builder'lar Ktor Client, kotlinx.serialization, Compose (Modifier) içinde aktif olarak kullanılır. DSL builder, Java ile uyumlu değildir ve Java API'sine sahip kütüphaneler için uygun değildir.

Swift'te Builder: result builders ve zincirler

Swift'te Builder — Swift'in yerleşik bir Builder modeli yoktur, ancak Self döndüren yöntemler aracılığıyla akıcı bir arayüz kolayca uygulanır. Her yöntem bir özelliği yapılandırır ve self döndürür. Kotlin'in aksine, Swift ayrı bir Builder sınıfı gerektirmez — montaj sırasında değişebilir ise nesnenin kendisini döndürebilirsiniz. Değişmez nesneler için, Kotlin'e benzer şekilde iç içe bir Builder sınıfı kullanılır.

struct NetworkRequest {
    let url: String
    let method: HTTPMethod
    let headers: [String: String]
    let body: Data?
    let timeout: TimeInterval

    final class Builder {
        private var url: String = ""
        private var method: HTTPMethod = .get
        private var headers: [String: String] = [:]
        private var body: Data? = nil
        private var timeout: TimeInterval = 30

        func withURL(_: String) -> Self { /* self */ }
        func withMethod(_: HTTPMethod) -> Self { /* self */ }
        func withHeader(key: String, value: String) -> Self { /* self */ }
        func withBody(_: Data) -> Self { /* self */ }
        func withTimeout(_: TimeInterval) -> Self { /* self */ }

        func build() throws -> NetworkRequest {
            guard !url.isEmpty else { throw BuilderError.missingURL }
            return NetworkRequest(
                url: url, method: method, headers: headers,
                body: body, timeout: timeout
            )
        }
    }
}

Result Builders — Swift 5.4, @resultBuilder'ı tanıttı — bildirimsel yapı oluşturma için bir dil mekanizması. SwiftUI, AttributedString, SceneBuilder result builder'lar kullanır. Bu klasik Builder'a bir alternatiftir: set-yöntemleri zinciri yerine, result builder, derleyicinin bir dizi veya ağaç halinde birleştirdiği öğeleri içeren bir kod bloğu kullanır. SwiftUI'daki @ViewBuilder en ünlü örnektir: body içinde if, switch, ForEach yazabilirsiniz ve derleyici koşullardan bir View oluşturur.

Builder vs Telescoping Constructor: yaklaşım karşılaştırması

Telescoping Constructor — bir sınıfın farklı parametre kümelerine sahip birçok aşırı yüklenmiş kurucuya sahip olduğu bir anti-modeldir. Örneğin, üç kurucu: HttpConfig(url), HttpConfig(url, timeout), HttpConfig(url, timeout, retries). Parametreler arttıkça, kurucu sayısı katlanarak artar — n isteğe bağlı alan için n! kombinasyon gerekir. Builder, yalnızca gerekli alanları belirlemeye izin vererek bu sorunu çözer.

Kotlin named arguments + varsayılan değerler — saf Kotlin projelerinde Builder'a zarif bir alternatiftir. Kurucu parametrelerinin varsayılan değerleri vardır, istemci yalnızca ihtiyaç duyulanları iletir: HttpConfig(baseUrl = url, timeout = 15_000). Dezavantajı, derleme zamanında zorunlu alanları doğrulayamamasıdır. Builder, Builder kurucusu aracılığıyla zorunlu alanlar sağlar (baseUrl zorunludur). Java kütüphaneleri için, Builder fiili standart olmaya devam etmektedir.

Android SDK'da Builder: AlertDialog, Retrofit, OkHttp

Android SDK'da Builder — standart kütüphanedeki en yaygın modellerden biridir. AlertDialog.Builder: new AlertDialog.Builder(context).setTitle().setMessage().setPositiveButton().create(). Retrofit.Builder: new Retrofit.Builder().baseUrl().addConverterFactory().build(). OkHttpClient.Builder: new OkHttpClient.Builder().connectTimeout().addInterceptor().build(). NotificationCompat.Builder: setContentTitle().setContentText().setSmallIcon().build().

Google'ın Builder kullanmasının nedeni — geriye uyumluluk. Builder'a yeni bir yöntem eklemek mevcut kodu bozmaz. Google 20 parametreli bir kurucu kullansaydı, her yeni alan yeni bir aşırı yükleme gerektirirdi. Builder, yıllar boyunca breaking changes olmadan set-yöntemleri eklemeye izin verir. Örneğin, NotificationCompat.Builder, Android 11'de mevcut kodu etkilemeden setBubbleMetadata() ekledi.

Kotlin kütüphanelerinde Builder — Ktor (HttpClientBuilder), Coil (ImageRequest.Builder), Room (Room.databaseBuilder(context, AppDatabase.class, "db").fallbackToDestructiveMigration().build()), Navigation (NavOptionsBuilder). Kotlin projelerinde, Builder genellikle DSL ile birleştirilir: Room.databaseBuilder(context, AppDatabase.class, "db").fallbackToDestructiveMigration().build(). Model, geriye uyumluluk ve Java birlikte çalışabilirliğinin önemli olduğu genel API'ler için geçerliliğini korumaktadır.