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Java中Builder模式的實(shí)現(xiàn)詳解

更新時(shí)間：2017年05月07日 10:17:53 作者：wangyan9110

在設(shè)計(jì)模式中對(duì)Builder模式的定義是用于構(gòu)建復(fù)雜對(duì)象的一種模式，所構(gòu)建的對(duì)象往往需要多步初始化或賦值才能完成。下面這篇文章主要給大家介紹了在Java各個(gè)版本中Builder模式實(shí)現(xiàn)的相關(guān)資料，文中介紹的非常詳細(xì)，需要的朋友可以參考學(xué)習(xí)。

前言

本文主要給大家介紹了關(guān)于如何實(shí)現(xiàn)Builder模式，大家在構(gòu)建大對(duì)象時(shí)，對(duì)象的屬性比較多，我們可以采用一個(gè)構(gòu)造器或者使用空的構(gòu)造器構(gòu)造，然后使用setter方法去設(shè)置。在使用者使用這些方法時(shí)，會(huì)很多冗長(zhǎng)的構(gòu)造器參數(shù)列表或者setter方法。我們可以使用Builder模式來(lái)簡(jiǎn)化大對(duì)象的構(gòu)造，提高代碼的簡(jiǎn)潔性，同時(shí)提高使用者的編碼體驗(yàn)。

下面我們將介紹在Java8之前、使用極簡(jiǎn)代碼利器Lombok、Java8之后的Builder模式。

Pre Java8

我們先來(lái)看下在Java8之前的Builder模式

public class Order {
 private String code;
 private List<String> offers;
 private Map<String, Object> features;
 public static Order.Builder builder(){
  return new Builder();
 }
 //省略getter setter
 public static class Builder {
  private OrderState orderState = new OrderState();
  private static final BeanCopier orderCopier = BeanCopier.create(OrderState.class, Order1.class, false);
  private class OrderState {
   private String code;
   private Map<String, Object> features;
   private List<String> offers;
   //省略getter setter
  }
  public Builder code(String code) {
   orderState.code = code;
   return this;
  }
  public Builder features(Map<String, Object> features) {
   orderState.features = features;
   return this;
  }
  public <T> Builder feature(String key, T obj) {
   if (orderState.features == null) {
    orderState.features = new HashMap<>();
   }
   orderState.features.put(key, obj);
   return this;
  }
  public Builder offers(List<String> offers) {
   orderState.offers = offers;
   return this;
  }
  public Builder offer(String offer) {
   if (orderState.offers == null) {
    orderState.offers = new ArrayList<>();
   }
   orderState.offers.add(offer);
   return this;
  }
  public Order build() {
   Order order = new Order();
   orderCopier.copy(orderState, order1, null);
   orderState = null;
   return order;
  }
 }
}

以上代碼看上去很冗長(zhǎng)，而且IDE沒(méi)有提供自動(dòng)的生成工具，這也是我們目前在工程代碼里看到這種模式的比較少的原因之一。但是對(duì)于這個(gè)類(lèi)的使用者來(lái)說(shuō)，提高了很高的代碼體驗(yàn)。在使用者，使用這個(gè)類(lèi)時(shí)如下：

Order order = Order.builder().code("1235")
  .offer("滿(mǎn)100減5")
  .feature("category", "shoe")
  .build();

一個(gè)類(lèi)的定義通常只會(huì)有一個(gè)地方，而使用這個(gè)類(lèi)的地方會(huì)有很多，在定義類(lèi)時(shí)為使用者多考慮一些，就能為使用這個(gè)類(lèi)的開(kāi)發(fā)者提高很多效率，同時(shí)讓整個(gè)團(tuán)隊(duì)的代碼變的更加簡(jiǎn)潔。

我一直認(rèn)為一個(gè)類(lèi)的設(shè)計(jì)和一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者理念相同，產(chǎn)品經(jīng)理設(shè)計(jì)一個(gè)功能首先能解決用戶(hù)的痛點(diǎn)，同時(shí)還要提高用戶(hù)體驗(yàn)，讓用戶(hù)用著爽。同樣設(shè)計(jì)一個(gè)基礎(chǔ)類(lèi)，需要解決一個(gè)業(yè)務(wù)問(wèn)題，同時(shí)需要從使用者的角度考慮，讓使用者用著爽。一個(gè)優(yōu)秀的基礎(chǔ)類(lèi)的設(shè)計(jì)者需要一點(diǎn)產(chǎn)品思維，代碼就是你的產(chǎn)品。

Lombok

以上代碼對(duì)于類(lèi)的使用者來(lái)說(shuō)，用著很爽，但是對(duì)于類(lèi)的開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，不夠友好，而且會(huì)有很多看似重復(fù)的代碼。對(duì)于類(lèi)的開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，這個(gè)類(lèi)難以維護(hù)。對(duì)于開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，永遠(yuǎn)不要去做重復(fù)的事情，既然這件事情是有規(guī)律的、重復(fù)的。對(duì)于這樣的事情，程序更加擅長(zhǎng)。

Lombok是一個(gè)可以讓Java代碼變的更加簡(jiǎn)潔、讓你的開(kāi)發(fā)更加高效的利器。使用了Lombok之后，我們不需要寫(xiě)Getter&Setter、ToString等方法，這些都可以通過(guò)注解來(lái)代替，在編譯期間，Lombok會(huì)幫助你生成相應(yīng)的字節(jié)碼。所以也不用擔(dān)心性能損失。

Lombok也支持了Builder模式，你可以用幾個(gè)注解來(lái)代替以上冗余的代碼。

@Builder
public class Order {
 private String code;
 @Singular
 private List<String> offers;
 @Singular
 private Map<String, Object> features;
}

我們使用時(shí)

Order order = Order.builder().code("1234")
   .offer("滿(mǎn)100減5")
   .feature("category", "category")
   .build();

以上我們就是用了@Builder、@Singular實(shí)現(xiàn)了以上冗長(zhǎng)的代碼。是不是很簡(jiǎn)潔？在編譯階段，會(huì)幫助我們生成類(lèi)似上面冗長(zhǎng)代碼相同的字節(jié)碼。

在開(kāi)發(fā)時(shí)，Lombok需要IDE插件的支持，所以你如果在工程代碼中使用，需要團(tuán)隊(duì)達(dá)成共識(shí)，并安裝插件。

Java8

使用Java8之后，對(duì)于Builder模式我們有了新的方法，我們可以利用Supplier、Consumer來(lái)構(gòu)造一個(gè)通用的Builder模式，具體代碼如下：

public class GenericBuilder<T> {
 private final Supplier<T> instantiator;
 private List<Consumer<T>> instantiatorModifiers = new ArrayList<>();
 private List<Consumer<T>> keyValueModifiers = new ArrayList<>();
 public GenericBuilder(Supplier<T> instantiator) {
  this.instantiator = instantiator;
 }
 public static <T> GenericBuilder<T> of(Supplier<T> instantiator) {
  return new GenericBuilder<T>(instantiator);
 }
 public <U> GenericBuilder<T> with(BiConsumer<T, U> consumer, U value) {
  Consumer<T> c = instance -> consumer.accept(instance, value);
  instantiatorModifiers.add(c);
  return this;
 }
 public <K, V> GenericBuilder<T> with(KeyValueConsumer<T, K, V> consumer, K key, V value) {
  Consumer<T> c = instance -> consumer.accept(instance, key, value);
  keyValueModifiers.add(c);
  return this;
 }
 public T build() {
  T value = instantiator.get();
  instantiatorModifiers.forEach(modifier -> modifier.accept(value));
  keyValueModifiers.forEach(keyValueModifier -> keyValueModifier.accept(value));
  instantiatorModifiers.clear();
  keyValueModifiers.clear();
  return value;
 }
}

Order類(lèi)定義

 public class Order {
 private String code;
 private List<String> offers;
 private Map<String, Object> features;
 public void addOffer(String offer) {
  offers = Optional.ofNullable(offers)
    .orElseGet(ArrayList::new);
  offers.add(offer);
 }
 public <T> void addFeature(String key, T value) {
  features = Optional.ofNullable(features)
    .orElseGet(HashMap::new);
  features.put(key, value);
 }
 
 //省略getter setter
}

在使用時(shí)如下：

Order order = GenericBuilder.of(Order::new)
     .with(Order::setCode, "123232")
     .with(Order::addOffer, "滿(mǎn)100減5")
     .with(Order::addFeature, "category", "shoe")
     .build();

在Java8中，使用通用Builder的方法，簡(jiǎn)化了代碼開(kāi)發(fā)，和Pre Java8相比要簡(jiǎn)潔很多。相對(duì)于Lombok來(lái)說(shuō)，由于仍然要生成getter&setter方法，還是沒(méi)有使用Lombok簡(jiǎn)潔。但是它利用Java8的特性，不需要提供額外第三包的支持。

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作能帶來(lái)一定的幫助，如果有疑問(wèn)大家可以留言交流，謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。

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