Java中Builder模式的實現詳解

更新時間：2017年05月07日 10:17:53 作者：wangyan9110

在設計模式中對Builder模式的定義是用于構建復雜對象的一種模式，所構建的對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各個版本中Builder模式實現的相關資料，文中介紹的非常詳細，需要的朋友可以參考學習。

前言

本文主要給大家介紹了關于如何實現Builder模式，大家在構建大對象時，對象的屬性比較多，我們可以采用一個構造器或者使用空的構造器構造，然后使用setter方法去設置。在使用者使用這些方法時，會很多冗長的構造器參數列表或者setter方法。我們可以使用Builder模式來簡化大對象的構造，提高代碼的簡潔性，同時提高使用者的編碼體驗。

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

Pre Java8

我們先來看下在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，而且IDE沒有提供自動的生成工具，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。但是對于這個類的使用者來說，提高了很高的代碼體驗。在使用者，使用這個類時如下：

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

一個類的定義通常只會有一個地方，而使用這個類的地方會有很多，在定義類時為使用者多考慮一些，就能為使用這個類的開發(fā)者提高很多效率，同時讓整個團隊的代碼變的更加簡潔。

我一直認為一個類的設計和一個產品的設計者理念相同，產品經理設計一個功能首先能解決用戶的痛點，同時還要提高用戶體驗，讓用戶用著爽。同樣設計一個基礎類，需要解決一個業(yè)務問題，同時需要從使用者的角度考慮，讓使用者用著爽。一個優(yōu)秀的基礎類的設計者需要一點產品思維，代碼就是你的產品。

Lombok

以上代碼對于類的使用者來說，用著很爽，但是對于類的開發(fā)者來說，不夠友好，而且會有很多看似重復的代碼。對于類的開發(fā)者來說，這個類難以維護。對于開發(fā)者來說，永遠不要去做重復的事情，既然這件事情是有規(guī)律的、重復的。對于這樣的事情，程序更加擅長。

Lombok是一個可以讓Java代碼變的更加簡潔、讓你的開發(fā)更加高效的利器。使用了Lombok之后，我們不需要寫Getter&Setter、ToString等方法，這些都可以通過注解來代替，在編譯期間，Lombok會幫助你生成相應的字節(jié)碼。所以也不用擔心性能損失。

Lombok也支持了Builder模式，你可以用幾個注解來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

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

以上我們就是用了@Builder、@Singular實現了以上冗長的代碼。是不是很簡潔？在編譯階段，會幫助我們生成類似上面冗長代碼相同的字節(jié)碼。

在開發(fā)時，Lombok需要IDE插件的支持，所以你如果在工程代碼中使用，需要團隊達成共識，并安裝插件。

Java8

使用Java8之后，對于Builder模式我們有了新的方法，我們可以利用Supplier、Consumer來構造一個通用的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
}

在使用時如下：

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

在Java8中，使用通用Builder的方法，簡化了代碼開發(fā)，和Pre Java8相比要簡潔很多。相對于Lombok來說，由于仍然要生成getter&setter方法，還是沒有使用Lombok簡潔。但是它利用Java8的特性，不需要提供額外第三包的支持。

總結

以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作能帶來一定的幫助，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對腳本之家的支持。

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