介紹

今天我們將研究java中的Builder模式。Builder 設計模式是一種創(chuàng)造性的設計模式，如工廠模式和抽象工廠模式。
當Object包含許多屬性時，引入了Builder模式來解決Factory和Abstract Factory設計模式的一些問題。
當Object包含許多屬性時，Factory和Abstract Factory設計模式存在三個主要問題。

1. 從客戶端程序傳遞到Factory類的參數太多，可能容易出錯，因為大多數情況下，參數的類型是相同的，而從客戶端來說，很難維護參數的順序。
2. 一些參數可能是可選的，但在Factory模式中，我們被迫發(fā)送所有需要發(fā)送為NULL的參數和可選參數。
3. 如果對象很重并且它的創(chuàng)建很復雜，那么所有這些復雜性都將成為Factory類的一部分，令人困惑。

我們可以通過提供具有所需參數的構造函數然后使用不同的setter方法來設置可選參數來解決大量參數的問題。這種方法的問題是，除非明確設置所有屬性，否則Object狀態(tài)將不一致。

Builder模式通過提供逐步構建對象的方法并提供實際返回最終Object的方法，解決了大量可選參數和不一致狀態(tài)的問題。

意圖

將復雜對象的構造與其表示分開，以便相同的構造過程可以創(chuàng)建不同的表示。

定義

現實世界的例子：

想象一下角色扮演游戲的角色生成器。最簡單的選擇是讓計算機為您創(chuàng)建角色。但是如果你想選擇職業(yè)，性別，頭發(fā)顏色等角色細節(jié)，那么角色生成將成為一個循序漸進的過程，在所有選擇準備就緒時完成。

簡單來說：

允許您創(chuàng)建不同風格的對象，同時避免構造函數被污染。當有幾種不同的構造函數時很有用?；蛘咴趧?chuàng)建對象時涉及很多步驟。

維基百科說：

構建器模式是對象創(chuàng)建軟件設計模式，其目的是找到伸縮構造器反模式的解決方案。

話雖如此，讓我補充說一下伸縮構造器反模式是什么。某時某刻，我們都會看到如下構造函數：

public Hero(Profession profession, String name, HairType hairType, HairColor hairColor, Armor armor, Weapon weapon) {
}

正如您所看到的，構造函數參數的數量很快就會失控，并且可能很難理解參數的排列。此外，如果您希望將來添加更多選項，此參數列表可能會繼續(xù)增長。這就被稱為"the telescoping constructor anti-pattern"(可伸縮構造器的反模式)。

理智的替代方案是使用Builder模式。

實例

讓我們看看如何在java中實現構建器設計模式。

• 首先，您需要創(chuàng)建一個靜態(tài)嵌套類，然后將所有參數從外部類復制到Builder類。我們應該遵循命名約定，如果類名是Computer那么構建器類應該命名為ComputerBuilder。
• Java Builder類應該有一個公共構造函數，其中包含所有必需的屬性作為參數。
• Java Builder類應具有設置可選參數的方法，并且應在設置可選屬性后返回相同的Builder對象。
• 最后一步是build()在構建器類中提供一個方法，該方法將返回客戶端程序所需的Object。為此，我們需要在Class中使用Builder類作為參數的私有構造函數。

下面是示例構建器模式示例代碼，首先，我們有我們想要創(chuàng)造的英雄

public final class Hero {
  private final Profession profession;
  private final String name;
  private final HairType hairType;
  private final HairColor hairColor;
  private final Armor armor;
  private final Weapon weapon;

  private Hero(Builder builder) {
    this.profession = builder.profession;
    this.name = builder.name;
    this.hairColor = builder.hairColor;
    this.hairType = builder.hairType;
    this.weapon = builder.weapon;
    this.armor = builder.armor;
  }
}

然后我們有了建設者

public static class HeroBuilder {
    private final Profession profession;
    private final String name;
    private HairType hairType;
    private HairColor hairColor;
    private Armor armor;
    private Weapon weapon;

    public Builder(Profession profession, String name) {
      if (profession == null || name == null) {
        throw new IllegalArgumentException("profession and name can not be null");
      }
      this.profession = profession;
      this.name = name;
    }

    public Builder withHairType(HairType hairType) {
      this.hairType = hairType;
      return this;
    }

    public Builder withHairColor(HairColor hairColor) {
      this.hairColor = hairColor;
      return this;
    }

    public Builder withArmor(Armor armor) {
      this.armor = armor;
      return this;
    }

    public Builder withWeapon(Weapon weapon) {
      this.weapon = weapon;
      return this;
    }

    public Hero build() {
      return new Hero(this);
    }
  }

請注意，Hero類只有getter方法，沒有公共構造函數。因此，獲取Hero對象的唯一方法是通過HeroBuilder類。

然后它可以用作如下，顯示如何使用Builder類來獲取對象：

Hero mage = new Hero.HeroBuilder(Profession.MAGE, "Riobard").withHairColor(HairColor.BLACK).withWeapon(Weapon.DAGGER).build();

使用場景

使用Builder模式時

• 用于創(chuàng)建復雜對象的算法應該獨立于構成對象的部分以及它們如何組裝
• 構造過程必須允許對構造的對象進行不同的表示

JDK中的Builder設計模式示例

Java類中的一些構建器模式示例是;

• java.lang.StringBuilder＃append（）（未同步）
• java.lang.StringBuffer＃append（）（synchronized）

總結

優(yōu)點：

• 建造者獨立，易擴展。
• 便于控制細節(jié)風險。

缺點：

• 產品必須有共同點，范圍有限制。
• 如內部變化復雜，會有很多的建造類。

注意事項：

與工廠模式的區(qū)別是：建造者模式更加關注與零件裝配的順序。

以上就是Java通俗易懂系列設計模式之建造者模式的詳細內容，更多關于Java設計模式的資料請關注腳本之家其它相關文章！

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