Java Builder模式實(shí)現(xiàn)原理及優(yōu)缺點(diǎn)解析

更新時(shí)間：2019年10月10日 10:48:56 作者：平頭哥的技術(shù)博文

這篇文章主要介紹了Java Builder模式實(shí)現(xiàn)原理及優(yōu)缺點(diǎn)解析,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友可以參考下

Builder 模式中文叫作建造者模式，又叫生成器模式，它屬于對(duì)象創(chuàng)建型模式，是將一個(gè)復(fù)雜對(duì)象的構(gòu)建與它的表示分離，使得同樣的構(gòu)建過程可以創(chuàng)建不同的表示。建造者模式是一步一步創(chuàng)建一個(gè)復(fù)雜的對(duì)象，它允許用戶只通過指定復(fù)雜對(duì)象的類型和內(nèi)容就可以構(gòu)建它們，用戶不需要知道內(nèi)部的具體構(gòu)建細(xì)節(jié)。下圖是建造者模式的通用類圖：

在建造者模式中，有如下４種角色：

Product：產(chǎn)品角色
Builder：抽象建造者，定義產(chǎn)品接口
ConcreteBuilder：具體建造者，實(shí)現(xiàn)Builder定義的接口，并且返回組裝好的產(chǎn)品
Director：指揮者，屬于這里面的老大，你需要生產(chǎn)什么產(chǎn)品都直接找它。

建造者模式應(yīng)用舉例

家裝

家裝不管是精裝還是簡(jiǎn)裝，它的流程都相對(duì)固定，所以它適用于建造者模式。我們就以家裝為例，一起來學(xué)習(xí)了解一下建造者模式。下圖是家裝建造者模式簡(jiǎn)單的 UML 圖。

1、家裝對(duì)象類

/**
 * 家裝對(duì)象類
 */
public class House {
  // 買家電
  private String jiadian;

  // 買地板
  private String diban;
  // 買油漆
  private String youqi;

  public String getJiadian() {
    return jiadian;
  }

  public void setJiadian(String jiadian) {
    this.jiadian = jiadian;
  }

  public String getDiban() {
    return diban;
  }

  public void setDiban(String diban) {
    this.diban = diban;
  }

  public String getYouqi() {
    return youqi;
  }

  public void setYouqi(String youqi) {
    this.youqi = youqi;
  }

  @Override
  public String toString() {
    return "House{" +
        "jiadian='" + jiadian + '\'' +
        ", diban='" + diban + '\'' +
        ", youqi='" + youqi + '\'' +
        '}';
  }
}

2、抽象建造者 Builder 類

/**
 * 抽象建造者
 */
public interface HouseBuilder {
  // 買家電
  void doJiadian();
  // 買地板
  void doDiBan();
  // 買油漆
  void doYouqi();

  House getHouse();
}

3、具體建造者－簡(jiǎn)裝建造者類

/**
 * 簡(jiǎn)裝創(chuàng)建者
 */
public class JianzhuangBuilder implements HouseBuilder {

  private House house = new House();

  @Override
  public void doJiadian() {
    house.setJiadian("簡(jiǎn)單家電就好");
  }

  @Override
  public void doDiBan() {
    house.setDiban("普通地板");
  }

  @Override
  public void doYouqi() {
    house.setYouqi("污染較小的油漆就行");
  }

  @Override
  public House getHouse() {
    return house;
  }
}

4、具體建造者－精裝建造者類

/**
 * 精裝創(chuàng)建者
 */
public class jingzhuangBuilder implements HouseBuilder {

  private House house = new House();

  @Override
  public void doJiadian() {
    house.setJiadian("二話不說，最好的");
  }

  @Override
  public void doDiBan() {
    house.setDiban("二話不說，實(shí)木地板");
  }

  @Override
  public void doYouqi() {
    house.setYouqi("二話不說，給我來0污染的");
  }

  @Override
  public House getHouse() {
    return house;
  }
}

5、指揮官－家裝公司類

/**
 * 家裝公司，值需要告訴他精裝還是簡(jiǎn)裝
 */
public class HouseDirector {

  public House builder(HouseBuilder houseBuilder){
    houseBuilder.doDiBan();
    houseBuilder.doJiadian();
    houseBuilder.doYouqi();
    return houseBuilder.getHouse();
  }
}

6、測(cè)試

public class App {
  public static void main(String[] args) {
    house();
  }

  public static void house(){
    HouseDirector houseDirector = new HouseDirector();
    // 簡(jiǎn)裝
    JianzhuangBuilder jianzhuangBuilder = new JianzhuangBuilder();
    System.out.println("我要簡(jiǎn)裝");
    System.out.println(houseDirector.builder(jianzhuangBuilder));

    // 精裝
    jingzhuangBuilder jingzhuangBuilder = new jingzhuangBuilder();
    System.out.println("我要精裝");
    System.out.println(houseDirector.builder(jingzhuangBuilder));

  }
}

輸出結(jié)果

我們以家裝為例，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)具體的建造者，一個(gè)簡(jiǎn)裝建造者、一個(gè)精裝建造者。我們只需要告訴家裝公司，我是需要簡(jiǎn)裝還是精裝，他會(huì)去幫我們安排，我不需要知道里面具體的細(xì)節(jié)。怎么樣，建造者模式學(xué)回了嗎？

對(duì)象構(gòu)建

在日常開發(fā)中，你是不是會(huì)經(jīng)?？吹较旅孢@種代碼:

return new Docket(DocumentationType.SWAGGER_2)
    .apiInfo(apiInfo())
    .select()
    .apis(RequestHandlerSelectors.basePackage("com.curry.springbootswagger.controller"))
    .paths(PathSelectors.any())
    .build();

是不是很優(yōu)美？學(xué)會(huì)了 Builder 模式之后，你也可以通過這種方式進(jìn)行對(duì)象構(gòu)建。它是通過變種的 Builder 模式實(shí)現(xiàn)的。先不解釋了，我們先用 Builder 模式來實(shí)現(xiàn)跟上述的對(duì)象構(gòu)建，使用學(xué)生類為例。

學(xué)生對(duì)象代碼：

public class Student {

  private String name;

  private int age;

  private int num;

  private String email;

  // 提供一個(gè)靜態(tài)builder方法
  public static Student.Builder builder() {
    return new Student.Builder();
  }
  // 外部調(diào)用builder類的屬性接口進(jìn)行設(shè)值。
  public static class Builder{
    private String name;

    private int age;

    private int num;

    private String email;

    public Builder name(String name) {
      this.name = name;
      return this;
    }

    public Builder age(int age) {
      this.age = age;
      return this;
    }

    public Builder num(int num) {
      this.num = num;
      return this;
    }

    public Builder email(String email) {
      this.email = email;
      return this;
    }

    public Student build() {
      // 將builder對(duì)象傳入到學(xué)生構(gòu)造函數(shù)
      return new Student(this);
    }
  }
  // 私有化構(gòu)造器
  private Student(Builder builder) {
    name = builder.name;
    age = builder.age;
    num = builder.num;
    email = builder.email;
  }

  @Override
  public String toString() {
    return "Student{" +
        "name='" + name + '\'' +
        ", age=" + age +
        ", num=" + num +
        ", email='" + email + '\'' +
        '}';
  }
}

調(diào)用代碼：

  public static void student(){
    Student student = Student.builder().name("平頭哥").num(1).age(18).email("平頭哥@163.com").build();
    System.out.println(student);
  }

可以看到，變種 Builder 模式包括以下內(nèi)容：

在要構(gòu)建的類內(nèi)部創(chuàng)建一個(gè)靜態(tài)內(nèi)部類 Builder
靜態(tài)內(nèi)部類的參數(shù)與構(gòu)建類一致
構(gòu)建類的構(gòu)造參數(shù)是靜態(tài)內(nèi)部類，使用靜態(tài)內(nèi)部類的變量一一賦值給構(gòu)建類
靜態(tài)內(nèi)部類提供參數(shù)的 setter 方法，并且返回值是當(dāng)前 Builder 對(duì)象
最終提供一個(gè) build 方法構(gòu)建一個(gè)構(gòu)建類的對(duì)象，參數(shù)是當(dāng)前 Builder 對(duì)象

可能你會(huì)說，這種寫法實(shí)現(xiàn)太麻煩了，確實(shí)需要我們寫很多額外的代碼，好在前輩們已經(jīng)開發(fā)出了lombok來拯救我們，我們只需要引入lombok插件，然后在實(shí)體類上添加@Builder注解，你就可以實(shí)用 Builder 模式構(gòu)建對(duì)象了。

建造者模式的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

在建造者模式中，客戶端不必知道產(chǎn)品內(nèi)部組成的細(xì)節(jié)，將產(chǎn)品本身與產(chǎn)品的創(chuàng)建過程解耦，使得相同的創(chuàng)建過程可以創(chuàng)建不同的產(chǎn)品對(duì)象
每一個(gè)具體建造者都相對(duì)獨(dú)立，而與其他的具體建造者無(wú)關(guān)，因此可以很方便地替換具體建造者或增加新的具體建造者，用戶使用不同的具體建造者即可得到不同的產(chǎn)品對(duì)象
可以更加精細(xì)地控制產(chǎn)品的創(chuàng)建過程。將復(fù)雜產(chǎn)品的創(chuàng)建步驟分解在不同的方法中，使得創(chuàng)建過程更加清晰，也更方便使用程序來控制創(chuàng)建過程
增加新的具體建造者無(wú)須修改原有類庫(kù)的代碼，指揮者類針對(duì)抽象建造者類編程，系統(tǒng)擴(kuò)展方便，符合“開閉原則”

缺點(diǎn)

建造者模式所創(chuàng)建的產(chǎn)品一般具有較多的共同點(diǎn)，其組成部分相似，如果產(chǎn)品之間的差異性很大，則不適合使用建造者模式，因此其使用范圍受到一定的限制。
如果產(chǎn)品的內(nèi)部變化復(fù)雜，可能會(huì)導(dǎo)致需要定義很多具體建造者類來實(shí)現(xiàn)這種變化，導(dǎo)致系統(tǒng)變得很龐大。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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