【设计模式In Java】四、建造者模式

墨蓝 2022-03-16 01:48 97阅读 0赞

# 建造者模式 #

### 文章目录 ###

*  建造者模式
 *   *  定义
     *  场景
     *  UML类图
     *  代码
     *  简化
     *  总结

## 定义 ##

建造者模式(`Builder Pattern`)：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。建造者模式是一种对象创建型模式。

## 场景 ##

当一个对象的构造过程非常复杂，比如有特别多的属性，或者构造时有特定的顺序，甚至是属性之间有特殊的依赖关系等，这个时候可以使用构建者模式来创建对象。

假设现在要创建计算机学院各个专业的课程表，每个课程表有七天需要安排，如果单独创建，无疑是非常麻烦的：要么用一个庞大的构造函数，要么声明对象后一个个set，但这两种方法都不是特别优雅，每个课程表的创建分散无法控制。

## UML类图 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NMX1lE_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 代码 ##

[builder][]  
示例：

public class TestBuilder { 
    
        @Test
        public void test(){ 
            System.out.println(new TimetableDirector(new ComputerScienceTimetableBuilder()).buildTimetable().toString());
            System.out.println();
            System.out.println(new TimetableDirector(new SoftwareEngineeringTimetableBuilder()).buildTimetable().toString());
            /* Sunday: Monday: Spoken English Tuesday: Advanced mathematics Wednesday: College Physics Thursday: C Language Friday: Sports Saturday: Situation and Policy Sunday: Monday: Sports Tuesday: Discrete Mathematics Wednesday: College Physics Thursday: Professional English Friday: Probability Statistics Saturday: Situation and Policy */
        }
    
    }

## 简化 ##

这样子看起来，构建者模式和抽象工厂方法简直如出一辙，唯一的区别是加了`Director`角色处理创建顺序，或者处理属性之间的依赖关，在一定的场景中可以用抽象工厂+模板方法模式来搞定，更多情况下使用的是简化版本的`Builder`模式。

首先可以省略掉`Director`类，把构造过程放在各自的`Builder`或者放在抽象类中，用模板方法模式来代替：

public abstract class TimetableBuilder { 
    
        protected Timetable timetable = new Timetable();
    
        public abstract void sunday();
        public abstract void monday();
        public abstract void tuesday();
        public abstract void wednesday();
        public abstract void thursday();
        public abstract void friday();
        public abstract void saturday();
    
        public Timetable buildTimetable(){ 
            sunday();
            monday();
            tuesday();
            wednesday();
            thursday();
            friday();
            saturday();
            return timetable;
        }
    
    }

使用时：

public class TestBuilder { 
    
        @Test
        public void test(){ 
            System.out.println(new ComputerScienceTimetableBuilder().buildTimetable().toString());
            System.out.println();
            System.out.println(new SoftwareEngineeringTimetableBuilder().buildTimetable().toString());
        }
    
    }

在我们并不关注构建过程是否统一，构建类能否统一管理时，抽象类都可以省略，每个类型有自己的构建方法，这也是很多复杂对象的创建方式，详见：[Builgen 插件——IntelliJ IDEA和Eclipse Java Bean Builder模式代码生成器][Builgen _IntelliJ IDEA_Eclipse Java Bean Builder]

这个插件可以自动生成JavaBean的Builder模式代码，可以采用链式调用的方法完成对象的构建，并且可以在`build()`方法中检查依赖，代码较少，容易理解。

## 总结 ##

`Builder`模式的好处显而易见：对象的声明和初始化分离，开发人员不必知道创建的具体过程，但可以通过相同的创建过程来创建不同的对象，对于那些创建复杂的对象是非常有帮助的。

`Director`或模板方法模式，可以让创建过程条理清晰，代码可读性更高，这只是针对相似类型的创建，假设类型之间的差别太大，那就不建议使用构建者模式。当类型较多时，可能产生大量的构建者，系统变得特别复杂。

因此在业务场景几乎不变并且类型构建过程非常相似的场景下，可以使用构建者模式，在其他情况下，如果也想体验构建者模式带来的便利，可以使用轻量级的构建者模式，即：[Builgen 插件——IntelliJ IDEA和Eclipse Java Bean Builder模式代码生成器][Builgen _IntelliJ IDEA_Eclipse Java Bean Builder]。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NMX1lE_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220316/dc342e95f0d943d5a80e1b20c4a7eff1.png
[builder]: https://github.com/clyoudu/dpinj/tree/master/src/main/java/github/clyoudu/dpinj/builder
[Builgen _IntelliJ IDEA_Eclipse Java Bean Builder]: https://blog.csdn.net/CL_YD/article/details/77757770