- 建造者模式:
- 建造者模式定义
- 建造者模式应用场景
- 实现案例
- Jdk中的建造者模式
- 建造者模式的优点
- 建造者模式的缺点
建造者模式定义
Builder模式旨在将“复杂”对象的构造与其表示分开，以便相同的构造过程可以创建不同表示。
建造者模式应用场景
在Java编程中final类及其对象有许多好处（可以参考阅读String的实现），建造者模式可以帮助我们创建具有大量状态属性的不可变类对象。
在实际编程中，我们经常会有一些业务模块中有些对象，一旦创建其中的某些状态属性就不可变的情景，比如网约车的Trip模块（有id、owner、departure、destination、amount等属性），很多的状态一旦创建我们认为再发生变化是没有意义的；再比如我们在后端服务中构建多查询条件时，我们希望一个查询条件一旦被构建则不希望其发生变化。
正常情况下，如果我们通过构建一个普通的Java类来定义Trip，我们需要为其final属性字段定义构造函数，但是随着系统的迭代，当后期再次为Trip新增final字段时就不得不为Trip类新增一个新的参数构造器，这是及其糟糕的，这时候如果我们一开始便采用建造者模式来定义Trip则后期可以切合“相同的构造过程创建不同表示”的定义。
public Trip(String id) {...}
public Trip(String id, String owner) {...}
public Trip(String id, String owner, String departure, String destination) {...}
当然你也可以通过setter方法来设置普通类型对象，或者创建更多参数的构造函数。
实现案例
下面代码示例是我自己随机定义的，如果你的团队使用过Protocol Buffers协议来构造Java类的话，那么你应该对建造者模式非常熟悉了，Protobuf中最经典的就是建造者模式实现。
package com.iblog.pattern.builder;
public class Trip {
private final String id;
private final String owner;
private final String departure;
private final String destination;
private final long amount;
private final long expiredAt;
private final String createdBy;
private final long createdAt;
private final String lastUpdatedBy;
private final long lastUpdatedAt;
private Trip(Builder builder) {
this.id = builder.id;
this.owner = builder.owner;
this.departure = builder.departure;
this.destination = builder.destination;
this.amount = builder.amount;
this.expiredAt = builder.expiredAt;
this.createdBy = builder.createdBy;
this.createdAt = builder.createdAt;
this.lastUpdatedBy = builder.lastUpdatedBy;
this.lastUpdatedAt = builder.lastUpdatedAt;
}
public Builder toBuilder() {
return new Builder()
.setId(this.id)
.setOwner(this.owner)
.setDeparture(this.departure)
.setDestination(this.destination)
.setAmount(this.amount)
.setExpiredAt(this.expiredAt)
.setCreatedBy(this.createdBy)
.setCreatedAt(this.createdAt)
.setLastUpdatedBy(this.lastUpdatedBy)
.setLastUpdatedAt(this.lastUpdatedAt);
}
public static class Builder {
private String id;
private String owner;
private String departure;
private String destination;
private long amount;
private long expiredAt;
private String createdBy;
private long createdAt;
private String lastUpdatedBy;
private long lastUpdatedAt;
/**
* In actual combat, you can define the required fields as final types,
* then set fields values through this constructor method.
*/
public Builder() {}
public Trip build() {
return new Trip(this);
}
public Builder setId(String id) {
this.id = id;
return this;
}
public Builder setOwner(String owner) {
this.owner = owner;
return this;
}
public Builder setDeparture(String departure) {
this.departure = departure;
return this;
}
public Builder setDestination(String destination) {
this.destination = destination;
return this;
}
public Builder setAmount(long amount) {
this.amount = amount;
return this;
}
public Builder setExpiredAt(long expiredAt) {
this.expiredAt = expiredAt;
return this;
}
public Builder setCreatedBy(String createdBy) {
this.createdBy = createdBy;
return this;
}
public Builder setCreatedAt(long createdAt) {
this.createdAt = createdAt;
return this;
}
public Builder setLastUpdatedBy(String lastUpdatedBy) {
this.lastUpdatedBy = lastUpdatedBy;
return this;
}
public Builder setLastUpdatedAt(long lastUpdatedAt) {
this.lastUpdatedAt = lastUpdatedAt;
return this;
}
}
public String getId() {
return id;
}
public String getOwner() {
return owner;
}
public String getDeparture() {
return departure;
}
public String getDestination() {
return destination;
}
public long getAmount() {
return amount;
}
public long getExpiredAt() {
return expiredAt;
}
public String getCreatedBy() {
return createdBy;
}
public long getCreatedAt() {
return createdAt;
}
public String getLastUpdatedBy() {
return lastUpdatedBy;
}
public long getLastUpdatedAt() {
return lastUpdatedAt;
}
@Override
public String toString() {
// you can cover this method.
return super.toString();
}
}
编写一个使用测试类：
package com.iblog.pattern.builder;
import org.junit.Test;
import static org.junit.Assert.*;
public class TripTest {
@Test
public void testTripBuilder() {
Trip.Builder builder = new Trip.Builder();
builder.setId("1")
.setOwner("lance")
.setDeparture("wuhan")
.setDestination("shanghai");
Trip trip = builder.build();
assertEquals("1", trip.getId());
assertEquals("lance", trip.getOwner());
assertEquals("wuhan", trip.getDeparture());
assertEquals("shanghai", trip.getDestination());
assertEquals(0, trip.getAmount());
assertNull(trip.getCreatedBy());
}
}
Jdk中的建造者模式
java.lang.Appendable接口所有的实现类都是建造者模式的实例：
- java.lang.StringBuilder#appen()
- java.lang.StringBuffer#appen()
- java.nio.ByteBuffer#put()
建造者模式的优点
从案例中使用建造者模式之后，代码行数增加了一倍；但是建造者模式的优势在于，代码的设计更加灵活，而且美观易读；可以以高度可读的形式呈现给他人。
建造者模式可以去除多参构造函数，使得代码更容易扩展，也无需考虑构造函数中传递null值；对于及其必要属性可以在建造者类中通过构造器设置，构建不可变对象逻辑非常清晰简明；在使用建造者模式声明的Object实例化过程中，调用者可以很方便灵活地设置属性，知道调用build方法。
建造者模式的缺点
建造者模式会使得代码行数增加，甚至超过setter和getter方法的一倍，这是建造者模式最大的缺点，但是这并不能掩盖建造者模式代码高度可读的优点。
代码参考：pattern-example
