Java Builder 模式

Builder 模式定义

　　原文链接 : https://www.cnblogs.com/jamaler/p/11452420.html

Builder 模式中文叫作建造者模式，又叫生成器模式，它属于对象创建型模式，是将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。建造者模式是一步一步创建一个复杂的对象，它允许用户只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建它们，用户不需要知道内部的具体构建细节。下图是建造者模式的通用类图：
建造者模式UML图
在建造者模式中，有如下４种角色：

Product：产品角色
Builder：抽象建造者，定义产品接口
ConcreteBuilder：具体建造者，实现Builder定义的接口，并且返回组装好的产品
Director：指挥者，属于这里面的老大，你需要生产什么产品都直接找它。

建造者模式应用举例

家装

家装不管是精装还是简装，它的流程都相对固定，所以它适用于建造者模式。我们就以家装为例，一起来学习了解一下建造者模式。下图是家装建造者模式简单的 UML 图。

家装建造者模式简单的 UML 图

1、家装对象类

/**
 * 家装对象类
 */
public class House { // 买家电 private String jiadian; // 买地板 private String diban; // 买油漆 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 类

/**
 * 抽象建造者
 */
public interface HouseBuilder { // 买家电 void doJiadian(); // 买地板 void doDiBan(); // 买油漆 void doYouqi(); House getHouse(); }

3、具体建造者－简装建造者类

/**
 * 简装创建者
 */
public class JianzhuangBuilder implements HouseBuilder { private House house = new House(); @Override public void doJiadian() { house.setJiadian("简单家电就好"); } @Override public void doDiBan() { house.setDiban("普通地板"); } @Override public void doYouqi() { house.setYouqi("污染较小的油漆就行"); } @Override public House getHouse() { return house; } }

4、具体建造者－精装建造者类

/**
 * 精装创建者
 */
public class jingzhuangBuilder implements HouseBuilder { private House house = new House(); @Override public void doJiadian() { house.setJiadian("二话不说，最好的"); } @Override public void doDiBan() { house.setDiban("二话不说，实木地板"); } @Override public void doYouqi() { house.setYouqi("二话不说，给我来0污染的"); } @Override public House getHouse() { return house; } }

5、指挥官－家装公司类

/**
 * 家装公司，值需要告诉他精装还是简装
 */
public class HouseDirector { public House builder(HouseBuilder houseBuilder){ houseBuilder.doDiBan(); houseBuilder.doJiadian(); houseBuilder.doYouqi(); return houseBuilder.getHouse(); } }

6、测试

public class App {
    public static void main(String[] args) { house(); } public static void house(){ HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(); // 简装 JianzhuangBuilder jianzhuangBuilder = new JianzhuangBuilder(); System.out.println("我要简装"); System.out.println(houseDirector.builder(jianzhuangBuilder)); // 精装 jingzhuangBuilder jingzhuangBuilder = new jingzhuangBuilder(); System.out.println("我要精装"); System.out.println(houseDirector.builder(jingzhuangBuilder)); } }

输出结果

测试结果

我们以家装为例，实现了两个具体的建造者，一个简装建造者、一个精装建造者。我们只需要告诉家装公司，我是需要简装还是精装，他会去帮我们安排，我不需要知道里面具体的细节。怎么样，建造者模式学回了吗？

对象构建

在日常开发中，你是不是会经常看到下面这种代码:


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

是不是很优美？学会了 Builder 模式之后，你也可以通过这种方式进行对象构建。它是通过变种的 Builder 模式实现的。先不解释了，我们先用 Builder 模式来实现跟上述的对象构建，使用学生类为例。

学生对象代码：

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public class Student {

    private String name; private int age; private int num; private String email; // 提供一个静态builder方法 public static Student.Builder builder() { return new Student.Builder(); } // 外部调用builder类的属性接口进行设值。 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() { // 将builder对象传入到学生构造函数 return new Student(this); } } // 私有化构造器 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 + '\'' + '}'; } }

调用代码：

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

可以看到，变种 Builder 模式包括以下内容：

在要构建的类内部创建一个静态内部类 Builder
静态内部类的参数与构建类一致
构建类的构造参数是静态内部类，使用静态内部类的变量一一赋值给构建类
静态内部类提供参数的 setter 方法，并且返回值是当前 Builder 对象
最终提供一个 build 方法构建一个构建类的对象，参数是当前 Builder 对象

可能你会说，这种写法实现太麻烦了，确实需要我们写很多额外的代码，好在前辈们已经开发出了lombok来拯救我们，我们只需要引入lombok插件，然后在实体类上添加@Builder注解，你就可以实用 Builder 模式构建对象了。

建造者模式的优缺点

优点

在建造者模式中，客户端不必知道产品内部组成的细节，将产品本身与产品的创建过程解耦，使得相同的创建过程可以创建不同的产品对象
每一个具体建造者都相对独立，而与其他的具体建造者无关，因此可以很方便地替换具体建造者或增加新的具体建造者，用户使用不同的具体建造者即可得到不同的产品对象
可以更加精细地控制产品的创建过程。将复杂产品的创建步骤分解在不同的方法中，使得创建过程更加清晰，也更方便使用程序来控制创建过程
增加新的具体建造者无须修改原有类库的代码，指挥者类针对抽象建造者类编程，系统扩展方便，符合“开闭原则”

缺点

建造者模式所创建的产品一般具有较多的共同点，其组成部分相似，如果产品之间的差异性很大，则不适合使用建造者模式，因此其使用范围受到一定的限制。
如果产品的内部变化复杂，可能会导致需要定义很多具体建造者类来实现这种变化，导致系统变得很庞大。