Java設(shè)計(jì)模式筆記之Builder模式
當(dāng)我第一次使用Picasso的時(shí)候，看見(jiàn)下面的官網(wǎng)示例時(shí)，我和我的小伙伴都驚呆了！
Picasso.with(context).load("http://i.imgur.com/DvpvklR.png").into(imageView);
如此簡(jiǎn)潔明了的使用方式，如此靈活多變的鏈?zhǔn)秸{(diào)用，讓我深深地迷住了，然后我一直苦苦追求它，奈何天資愚笨，不知如何掀起它的神秘面紗...
不好意思，中二病又犯了，重來(lái)一遍。經(jīng)過(guò)不懈的努力，終于發(fā)現(xiàn)它就是傳說(shuō)中的Builder(建造者)模式，并學(xué)會(huì)了如何與它親密相處。
Builder模式是怎么來(lái)的
不知道是哪位賢人曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，存在即為合理。Builder模式在眾多的框架以及android原生代碼中存在（比如AlertDialog)，就一定有其價(jià)值，用來(lái)解決某些需求。
考慮這樣一個(gè)場(chǎng)景，假如有一個(gè)類(lèi)(****User****)，里面有很多屬性，并且你希望這些類(lèi)的屬性都是不可變的(final)，就像下面的代碼：
public class User {
private final String firstName; // 必傳參數(shù)
private final String lastName; // 必傳參數(shù)
private final int age; // 可選參數(shù)
private final String phone; // 可選參數(shù)
private final String address; // 可選參數(shù)
}
在這個(gè)類(lèi)中，有些參數(shù)是必要的，而有些參數(shù)是非必要的。就好比在注冊(cè)用戶(hù)時(shí)，用戶(hù)的姓和名是必填的，而年齡、手機(jī)號(hào)和家庭地址等是非必需的。那么問(wèn)題就來(lái)了，如何創(chuàng)建這個(gè)類(lèi)的對(duì)象呢？
一種可行的方案就是實(shí)用構(gòu)造方法。第一個(gè)構(gòu)造方法只包含兩個(gè)必需的參數(shù)，第二個(gè)構(gòu)造方法中，增加一個(gè)可選參數(shù)，第三個(gè)構(gòu)造方法中再增加一個(gè)可選參數(shù)，依次類(lèi)推，直到構(gòu)造方法中包含了所有的參數(shù)。
public User(String firstName, String lastName) {
this(firstName, lastName, 0);
}
public User(String firstName, String lastName, int age) {
this(firstName, lastName, age, "");
}
public User(String firstName, String lastName, int age, String phone) {
this(firstName, lastName, age, phone, "");
}
public User(String firstName, String lastName, int age, String phone, String address) {
this.firstName = firstName;
this.lastName = lastName;
this.age = age;
this.phone = phone;
this.address = address;
}
這樣做的好處只有一個(gè)：可以成功運(yùn)行。但是弊端很明顯：
- 參數(shù)較少的時(shí)候問(wèn)題還不大，一旦參數(shù)多了，代碼可讀性就很差，并且難以維護(hù)。
- 對(duì)調(diào)用者來(lái)說(shuō)也很麻煩。如果我只想多傳一個(gè)address參數(shù)，還必需給age、phone設(shè)置默認(rèn)值。而且調(diào)用者還會(huì)有這樣的困惑：我怎么知道第四個(gè)String類(lèi)型的參數(shù)該傳address還是phone？
第二種解決辦法就出現(xiàn)了，我們同樣可以根據(jù)JavaBean的習(xí)慣，設(shè)置一個(gè)空參數(shù)的構(gòu)造方法，然后為每一個(gè)屬性設(shè)置setters和getters方法。就像下面一樣：
public class User {
private String firstName; // 必傳參數(shù)
private String lastName; // 必傳參數(shù)
private int age; // 可選參數(shù)
private String phone; // 可選參數(shù)
private String address; // 可選參數(shù)
public User() {
}
public String getFirstName() {
return firstName;
}
public String getLastName() {
return lastName;
}
public int getAge() {
return age;
}
public String getPhone() {
return phone;
}
public String getAddress() {
return address;
}
}
這種方法看起來(lái)可讀性不錯(cuò)，而且易于維護(hù)。作為調(diào)用者，創(chuàng)建一個(gè)空的對(duì)象，然后只需傳入我感興趣的參數(shù)。那么缺點(diǎn)呢？也有兩點(diǎn)：
- 對(duì)象會(huì)產(chǎn)生不一致的狀態(tài)。當(dāng)你想要傳入5個(gè)參數(shù)的時(shí)候，你必需將所有的setXX方法調(diào)用完成之后才行。然而一部分的調(diào)用者看到了這個(gè)對(duì)象后，以為這個(gè)對(duì)象已經(jīng)創(chuàng)建完畢，就直接食用了，其實(shí)User對(duì)象并沒(méi)有創(chuàng)建完成。
- ****User****類(lèi)是可變的了，不可變類(lèi)所有好處都不復(fù)存在。
終于輪到主角上場(chǎng)的時(shí)候了，利用Builder模式，我們可以解決上面的問(wèn)題，代碼如下：
public class User {
private final String firstName; // 必傳參數(shù)
private final String lastName; // 必傳參數(shù)
private final int age; // 可選參數(shù)
private final String phone; // 可選參數(shù)
private final String address; // 可選參數(shù)
private User(UserBuilder builder) {
this.firstName = builder.firstName;
this.lastName = builder.lastName;
this.age = builder.age;
this.phone = builder.phone;
this.address = builder.address;
}
public String getFirstName() {
return firstName;
}
public String getLastName() {
return lastName;
}
public int getAge() {
return age;
}
public String getPhone() {
return phone;
}
public String getAddress() {
return address;
}
public static class UserBuilder {
private final String firstName;
private final String lastName;
private int age;
private String phone;
private String address;
public UserBuilder(String firstName, String lastName) {
this.firstName = firstName;
this.lastName = lastName;
}
public UserBuilder age(int age) {
this.age = age;
return this;
}
public UserBuilder phone(String phone) {
this.phone = phone;
return this;
}
public UserBuilder address(String address) {
this.address = address;
return this;
}
public User build() {
return new User(this);
}
}
}
有幾個(gè)重要的地方需要強(qiáng)調(diào)一下：
- ****User****類(lèi)的構(gòu)造方法是私有的。也就是說(shuō)調(diào)用者不能直接創(chuàng)建User對(duì)象。
- ****User****類(lèi)的屬性都是不可變的。所有的屬性都添加了final修飾符，并且在構(gòu)造方法中設(shè)置了值。并且，對(duì)外只提供getters方法。
- Builder模式使用了鏈?zhǔn)秸{(diào)用?？勺x性更佳。
- Builder的內(nèi)部類(lèi)構(gòu)造方法中只接收必傳的參數(shù)，并且該必傳的參數(shù)適用了final修飾符。
相比于前面兩種方法，Builder模式擁有其所有的優(yōu)點(diǎn)，而沒(méi)有上述方法中的缺點(diǎn)。客戶(hù)端的代碼更容易寫(xiě)，并且更重要的是，可讀性非常好。唯一可能存在的問(wèn)題就是會(huì)產(chǎn)生多余的Builder對(duì)象，消耗內(nèi)存。然而大多數(shù)情況下我們的Builder內(nèi)部類(lèi)使用的是靜態(tài)修飾的(static)，所以這個(gè)問(wèn)題也沒(méi)多大關(guān)系。
現(xiàn)在，讓我們看看如何創(chuàng)建一個(gè)User對(duì)象呢？
new User.UserBuilder("王", "小二")
.age(20)
.phone("123456789")
.address("亞特蘭蒂斯大陸")
.build();
相當(dāng)整潔，不是嗎？你甚至可以用一行代碼完成對(duì)象的創(chuàng)建。
關(guān)于Builder的一點(diǎn)說(shuō)明
線(xiàn)程安全問(wèn)題
由于Builder是非線(xiàn)程安全的，所以如果要在Builder內(nèi)部類(lèi)中檢查一個(gè)參數(shù)的合法性，必需要在對(duì)象創(chuàng)建完成之后再檢查。
public User build() {
User user = new user(this);
if (user.getAge() > 120) {
throw new IllegalStateException(“Age out of range”); // 線(xiàn)程安全
}
return user;
}
上面的寫(xiě)法是正確的，而下面的代碼是非線(xiàn)程安全的：
public User build() {
if (age > 120) {
throw new IllegalStateException(“Age out of range”); // 非線(xiàn)程安全
}
return new User(this);
}
經(jīng)典的Builder模式
上面介紹的Builder模式當(dāng)然不是“原生態(tài)”的啦，經(jīng)典的Builder模式的類(lèi)圖如下：
builder
其中：
- Product 產(chǎn)品抽象類(lèi)。
- Builder 抽象的Builder類(lèi)。
- ConcretBuilder 具體的Builder類(lèi)。
- Director 同一組裝過(guò)程。
當(dāng)然，之前實(shí)例中的Builder模式，是省略掉了Director的，這樣結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單。所以在很多框架源碼中，涉及到Builder模式時(shí)，大多都不是經(jīng)典GOF的Builder模式，而是省略后的。
總結(jié)
到此這篇關(guān)于Java設(shè)計(jì)模式筆記之Builder模式的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java設(shè)計(jì)模式Builder模式內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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