java中的builder模式

我们构造一个类常用的有两种方式
一种方式是采用多重载的构造函数,把不同搭配的属性写成不同的构造函数,这种方式的缺点在于代码的重复工作量会非常大,而且用户在用的时候很难分清楚每一种构造函数是干什么的,而且参数顺序输不对可是个大问题,使用起来十分不方便。
另一种方法是通过get,set的方法,这种方法比较容易理解,但是缺点也很明显,一个是参数变量不能是final类型,而且用户不知道什么时候他才能得到一个完整的变量(比方说用户还有很重要的属性没有set就去使用这个变量了)
针对以上的缺点,我们采用builder模式去构建一个新的对象

传统builder模式

图片来自于朱小厮的博客,感谢

传统建造者模式包含四个角色

  • builder(抽象构造者):这个是一个抽象类或者接口,用于抽象具体建造者的函数。
  • ConcreteBuilder(具体建造者):这是抽象构造者的具体实现,实现构造逻辑
  • Director (指导者):可以叫指导者,也可以叫服务员,他不需要知道builder是如何建造产品的,用户直接和指导者进行沟通,指导者有两种操作:告诉builder去建造一个商品;把商品交付给用户
  • Product (产品类):这是我们具体要构造的的对象。

代码

产品类

public class Car
{
    private String wheel;
    private String skeleton;
    private String engine;
// 省略getter和setter方法
}

抽象建造者类

public interface ICarBuilder
{
    public void buildWheel();
    public void buildSkeleton();
    public void buildEngine();

    Car buildCar();
}

具体建造者类

public class ConcreteBuilder implements ICarBuilder
{
    Car car;

    public ConcreteBuilder()
    {
        car = new Car();
    }

    @Override
    public ConcreteBuilder buildWheel()
    {
        car.setWheel("轮子");
    }

    @Override
    public ConcreteBuilder buildSkeleton()
    {
        car.setSkeleton("车身结构");
    }

    @Override
    public ConcreteBuilder buildEngine()
    {
        car.setEngine("发动机");
    }
//前面那些builder方法返回的都是builder,只有当调用下面的build方法的时候才最终构建出了该对象
    @Override
    public Car buildCar()
    {
        return this.car;
    }
}
public class CarDirector
{
    public Car constructCar(ICarBuilder builder)
    {
        builder.buildEngine();
        builder.buildSkeleton();
        builder.buildWheel();
        return builder.buildCar();
    }
}
public class MainTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        CarDirector director = new CarDirector();//在使用的时候先声明中间的服务员,也就是指导者
        Car car = director.constructCar(new ConcreteBuilder());//通过指导者把车构建出来
        System.out.println(car.getWheel());
        System.out.println(car.getEngine());
        System.out.println(car.getSkeleton());
    }
}

此段代码作者朱小厮 原文:https://blog.csdn.net/u013256816/article/details/50978024?utm_source=copy
主要优点是

  • 在建造过程中对象是未生成的,最后调用build方法之后才会生成该对象
  • 有一个builder的interface,扩展性更强,并且可以把build过程与交付给用户的过程解耦开,使用更灵活,封装性好
  • 而且这也形成了漂亮的链式调用
Person person = new Person.PersonBuilder("cj")
                .age(24)
                .job("java")
                .location("苏州")
                .builder();

变种builder模式

在上面的builder模式中,优点显而易见,可扩展性强,但是造成的结果是代码冗余量大,凭空多了三个类,而且并不是所有的情况都需要多个不同实现的builder的,变种builder模式的主要目的是减少多余类的创建,省略了builder抽象类和指导者。

代码

这里主要结合OKHttp源码讲解

public final class Request {
  final HttpUrl url;
  final String method;
  final Headers headers;
  final RequestBody body;
  final Object tag;

  private volatile CacheControl cacheControl; // Lazily initialized.

  Request(Builder builder) {
    //构造函数,省略属性赋值操作
  }

  public Builder newBuilder() {//这里读者可以思考一下为什么会有一个newbuilder模式呢
    return new Builder(this);
  }
//省略部分代码
  public static class Builder {
    HttpUrl url;
    String method;
    Headers.Builder headers;
    RequestBody body;
    Object tag;
//省略部分代码
    Builder(Request request) {//这里读者可以想一想为什么在builder中会有这样一个构造方法,既然我们在创造builder的时候request是空的,那我们什么时候会用到这个方法呢?
      //构造函数,省略属性赋值操作
    }
//省略部分代码
     public Request build() {
      if (url == null) throw new IllegalStateException("url == null");
         return new Request(this);
    }
}

在变种builder模式中,直接将指挥者和抽象builder类去掉了,取而代之的是静态内部类builder,牺牲了一部分的可扩展性,将代码逻辑大大简化。

感谢原作者

这种builder的作用和传统builder是一样的
这个时候有一个问题,当我的对象属性相当多,而且我现在要新建一个对象,这个对象的属性值只有一两个和我已有的对象不同,这个时候我要怎么做?
粘贴上一段代码?重新输入?
毕竟builder模式创建的对象一但创建成功里面的属性就不能再修改,所以拷贝一个对象再更改属性的方法是不可行的
我在一开始读OKhttp的源码的时候也很好奇它里面为什么会有一个newBuilder方法,builder中会有一个参数为request的构造方法,这里不得不惊叹设计者的强大,原文在此

public Builder newBuilder() {
    return new Builder(this);
  }

这里通过原有的request的newBuilder方法生成一个新的,并且属性值和request一样的builder,之后再用这个新的builder更改属性后生成新的request。


3a1e797ababcd9d1a2c7f031a6670ad7.png

巧妙地通过产品构造出builder,更改builder产生全新的产品。通过逆向构造的过程完成了整个拷贝

对比传统builder模式和变种builder模式

传统的builder模式优点是可扩展性强,但是同时缺点是要创造4个类,对于初学者很不友好,而且代码冗余量大,变种builder使用更加便捷,操作更加方便

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