构造者模式(Builder Pattern)

构造者模式(Builder Pattern)主要用于复杂对象的构建,将一个复杂对象的构造过程和它的表现层分离开来。

直接撸个盖房子的例子。
这里三个类:


构建者例子用到的三个类

BuildingDesign:房屋设计图,包括一些房屋的属性,比如宽、高、颜色。
House:最后要创建出实例的类。
HouseBuilder:房屋构建者,可以理解为一个公司,或一群工人等等,总之用户通过这个类去构建House,而不是直接自己去创建House。
贴一下各类的实现:

/**
 * 房屋设计图
 */
public class BuildingDesign {

    private double width;

    private int height;

    private String color;

    public BuildingDesign() {
    }

    public double getWidth() {
        return width;
    }

    public void setWidth(double width) {
        this.width = width;
    }

    public int getHeight() {
        return height;
    }

    public void setHeight(int height) {
        this.height = height;
    }

    public String getColor() {
        return color;
    }

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }

}
/**
 * 大House
 */
public class House {

    private double width;

    private int height;

    private String color;

    public House(BuildingDesign design) {
        this.width = design.getWidth();
        this.height = design.getHeight();
        this.color = design.getColor();
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "House{" +
                "width=" + width +
                ", height=" + height +
                ", color='" + color + '\'' +
                '}';
    }
}
/**
 * 构建者
 */
public class HouseBuilder {

    private BuildingDesign buildingDesign;

    public HouseBuilder() {
        buildingDesign = new BuildingDesign();
    }

    public void setWidth(double width) {
        this.buildingDesign.setWidth(width);
    }

    public void setHeight(int height) {
        this.buildingDesign.setHeight(10);
    }

    public void setColor(String color) {
        this.buildingDesign.setColor(color);
    }

    public House build() {
        if (buildingDesign == null){
            return null;
        }else {
            return new House(buildingDesign);
        }
    }
}

使用:

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        HouseBuilder builder = new HouseBuilder();
        builder.setWidth(130.00);
        builder.setHeight(3);
        builder.setColor("红色");

        House house = builder.build();
        System.out.println(house);
    }
}

运行结果:

House{width=130.0, height=10, color='红色'}

这样就完成了构建者模式,这里的好处:

  1. 在调用builder.build();之前,随便房屋属性并不会造成资源浪费,因为都是在new对象之前。
  2. 屏蔽了房屋创建的复杂过程,这一点代码里没体现出来,房屋的构造过程可能是很复杂的,但用户只提供了宽、高、颜色,又或者是用户根本没有要求颜色,所以设计图里,也就是BuildingDesign里要提供默认值,所以代码修改这样:
/**
 * 房屋设计图
 */
public class BuildingDesign {

    private double width = 2;

    private int height = 100;

    private String color = "白色";
    
    ...
}

这样即使使用者不指定某些属性,也会用默认的创建出来,比如一些复杂的属性,用户可能大多数不需要设置,但是用户想设置的时候必须可以设置。

为什么跟看到的一些构建者不一样?比如OkHttp里的OkHttpClient和Request的创建。
那些只是使用了链式的表达方式,这里简单数一下链式的思想,按上面的代码:

        HouseBuilder builder = new HouseBuilder();
        builder.setWidth(130.00);
        builder.setHeight(3);
        builder.setColor("红色");
        builder.build();

比如builder是个包工头,对应上面5行代码描述起来是这样的:

        1.“包工头,过来一下”
        2.“包工头,我的房子要宽130”
        3.“包工头,我的房子要高3层”
        4.“包工头,我的房子要红色”
        5.“包工头,开始盖吧”

链式的书写方式是这样的:

        new HouseBuilder().setWidth(130.00).setHeight(3).setColor("红色").build();

这意思就行,你把包工头喊过来之后,他回说:“在你交代完成之前,我一直在,你不需要喊我,直接说你的需求”,描述起来:

        “包工头,过来一下,我的房子要宽130,高3层,红色,开始盖吧”

实现这种书写方式也很简单,设置完属性把自己返回回去就好了,修改HouseBuilder的setter方法:

/**
 * 构建者
 */
public class HouseBuilder {

    ...

    public HouseBuilder setWidth(double width) {
        this.buildingDesign.setWidth(width);
        return this;
    }

    public HouseBuilder setHeight(int height) {
        this.buildingDesign.setHeight(10);
        return this;
    }

    public HouseBuilder setColor(String color) {
        this.buildingDesign.setColor(color);
        return this;
    }

    ...
}

代码完成,一般还会把Builder设置成内部类,都一个意思,随便怎么搞。

非常的丝滑:

        System.out.println( new HouseBuilder().setWidth(130.00).setHeight(3).setColor("红色").build());
        System.out.println( new HouseBuilder().setHeight(3).setColor("红色").build());
        System.out.println( new HouseBuilder().setColor("红色").build());
        System.out.println( new HouseBuilder().build());
House{width=130.0, height=10, color='红色'}
House{width=2.0, height=10, color='红色'}
House{width=2.0, height=100, color='红色'}
House{width=2.0, height=100, color='白色'}

随便设置什么属性,或者不设置,盖住来的房子都可以住。

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