【设计模式】这是我读过讲解建造者模式最易懂的文章

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2022-07-04 17:34

建造者模式介绍

概述

在我们工作中常常会出现建造者模式的身影,它是一种比较常用的创建型设计模式。建造者模式的原理和代码实现非常简单,掌握起来并不难。

使用场景

当一个类的构造函数参数有多个,而且这些参数有些是可选的参数,就可以考虑使用建造者模式了。

还是看一个场景,我们现在有如下一个雇员类:

class Employee{
    private String name; //名字,必须
    private int age;        //年龄,必须
    private String sex; //性别,可选
    private String country; //国家,可选
}

在实例化对象时其中name和age是必填参数,而sex和country是可选参数,那么我们如何构造这个类的实例呢,通常有两种方式:

  1. 1. 折叠构造函数模式

class Employee{
    ...........
    ..........

    public Employee(String name, int age){
        this(name, age, "男");
    }

    public Employee(String name, int age, String sex){
        this(name, age, sex, "中国");
    }

    public Employee(String name, int age, String sex, String country){
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.sex = sex;
        this.country = country;
    }
}

通过这种方式,我们可以根据需要,选择不同形式的构造函数创建对象。

  1. 2. 属性设置模式:

class Employee{
    ...........
    ..........

    public Employee(){
        
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }

    public void setCountry(String country) {
        this.country = country;
    }
}

//使用
public static void main(String[] args) {
    Employee employee = new Employee();
    employee.setName("宋江");   //还有属性 没有设置,对象还处于无效状态
    employee.setAge(66);          //还有属性 没有设置,对象还处于无效状态
    employee.setSex("男");        //还有属性 没有设置,对象还处于无效状态
    employee.setCountry("大宋");   //所有属性设置完成,对象可用了

    System.out.println(employee);
}

******************【运行结果】******************
Employee{name='宋江', age=66, sex='男', country='大宋'}

两种方式都能创建出你想要的对象,但是两种方式都有其弊端:

  • • 1.第一种方式在构建对象调用构造函数时,你首先要决定使用哪一个构造函数,当可选参数很多的时候,你就要非常清楚这些参数的含义,否则很容易就传混了。

  • • 2.第二种方式在构建对象的过程中,对象的属性是分步设置的,会出现无效状态,容易出错。

正是因为前面两种方式都有其不足之处,所以就出现了建造者模式。

建造者模式实现

建造者模式实现

以上面的业务场景为例,可以按照下面的方式写出对应的建造者模式的代码。

class Employee{
    private String name;
    private int age;
    private String sex; //性别,可选
    private String country; //国家,可选

    //在Employee中创建一个private的构造函数,参数为Builder类型
    
private Employee(Builder builder){
        this.name = builder.name;
        this.age = builder.age;
        this.sex = builder.sex;
        this.country = builder.country;
    }

    //2.在Employee创建静态内部类Builder,将Employee的成员变量复制到Builder类中
    
public static class Builder{
        private String name;
        private int age;
        private String sex; //性别,可选
        private String country; //国家,可选

        //3.在Builder中创建一个public的构造函数,参数为必填的那些参数,name 和age。
        public Builder(String name, int age){
            this.name = name;
            this.age = age;
        }

        //4.在Builder中创建设置函数,对那些可选参数进行赋值,返回值为Builder类型的实例
        public Builder setSex(String sex){
            this.sex = sex;
            return this;
        }
        public Builder setCountry(String country){
            this.country = country;
            return this;
        }

        //在Builder中创建一个build()方法,在其中构建Employee的实例并返回
        public Employee build(){
            return new Employee(this);
        }
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Employee{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", sex='" + sex + '\'' +
                ", country='" + country + '\'' +
                '}';
    }
}

public class BuilderExample {
    public static void main(String[] args) {
        //使用建造者模式将对象一步步创建出来
        Employee employee = new Employee.Builder("李世民"55)
                                        .setSex("男")
                                        .setCountry("唐朝")
                                        .build();

        System.out.println(employee);
    }
}

******************【运行结果】******************
Employee{name='李世民', age=55, sex='男', country='唐朝'}

可用看出,建造者模式很好的解决了前面两种方式存在的问题,所以如果一个类的构造函数可选参数过多,我们就需要考虑使用建造者模式,先设置建造者的变量,然后再一次性地创建对象。

本文源码地址:
https://github.com/qinlizhong1/javaStudy/tree/master/DesignPattern/src/factory

本文示例代码环境:
操作系统:macOs 12.1
JDK版本:12.0.1
maven版本: 3.8.4

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