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

發(fā)布時間:2020-09-30 10:10:01 來源:腳本之家 閱讀:333 作者:平頭哥的技術(shù)博文 欄目:編程語言

Builder 模式中文叫作建造者模式,又叫生成器模式,它屬于對象創(chuàng)建型模式,是將一個復(fù)雜對象的構(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)建一個復(fù)雜的對象,它允許用戶只通過指定復(fù)雜對象的類型和內(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:

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

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裝,它的流程都相對固定,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單的 UML 圖。

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

1、家裝對象類

/**
 * 家裝對象類
 */
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-簡裝建造者類

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

  private House house = new House();

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

  @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裝
 */
public class HouseDirector {

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

6、測試

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

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

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

我們以家裝為例,實(shí)現(xiàn)了兩個具體的建造者,一個簡裝建造者、一個精裝建造者。我們只需要告訴家裝公司,我是需要簡裝還是精裝,他會去幫我們安排,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?

對象構(gòu)建

在日常開發(fā)中,你是不是會經(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)會了 Builder 模式之后,你也可以通過這種方式進(jìn)行對象構(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)跟上述的對象構(gòu)建,使用學(xué)生類為例。

學(xué)生對象代碼:

public class Student {

  private String name;

  private int age;

  private int num;

  private String email;

  // 提供一個靜態(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 對象
  • 最終提供一個 build 方法構(gòu)建一個構(gòu)建類的對象,參數(shù)是當(dāng)前 Builder 對象

可能你會說,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)品對象
  • 每一個具體建造者都相對獨(dú)立,而與其他的具體建造者無關(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須修改原有類庫的代碼,指揮者類針對抽象建造者類編程,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內(nèi)容,希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持億速云。

向AI問一下細(xì)節(jié)

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