Java設計中的Builder模式的介紹

這篇文章主要介紹了從一個Person例子進行分析重疊構造器模式、Builder模式的使用場景以及運用JavaBeans模式彌補重疊構造器模式的不足

概述

Builder模式：將一個複雜物件的建構與它的表示分離，使得同樣的建構過程可以創造不同的表示。

使用場景

• #相同的方法，不同的執行順序，產生不同的事件結果

• 多個部件或零件，都可以組裝到一個物件中，但產生的運行結果又不相同時

• 產品類別非常複雜，或者產品類別中的呼叫順序不同產生不同的作用

• 當初始化一個物件特別複雜，如參數多，且許多參數都具有預設值時

#以下從一個Person範例進行分析重疊建構器模式、JavaBeans模式、Builder模式的使用。 Person類別有兩個必要參數（id和name），有5個可選參數（age,sex,phone,address和desc）

重疊建構子模式

在這個模式下，你提供第一個只有必要參數的建構器，第二個建構器有一個可選參數，第三個有兩個可選參數，依此類推，最後一個構造器包含所有的可選參數。以下來看看其程式實作：

/ * 使用重叠构造器模式
 */
public class Person {
 //必要参数
 private final int id;
 private final String name;
 //可选参数
 private final int age;
 private final String sex;
 private final String phone;
 private final String address;
 private final String desc;
 public Person(int id, String name) {
 this(id, name, 0);
 }
 public Person(int id, String name, int age) {
 this(id, name, age, "");
 }
 public Person(int id, String name, int age, String sex) {
 this(id, name, age, sex, "");
 }
 public Person(int id, String name, int age, String sex, String phone) {
 this(id, name, age, sex, phone, "");
 }
 public Person(int id, String name, int age, String sex, String phone, String address) {
 this(id, name, age, sex, phone, address, "");
 }
 public Person(int id, String name, int age, String sex, String phone, String address, String desc) {
 this.id = id;
 this.name = name;
 this.age = age;
 this.sex = sex;
 this.phone = phone;
 this.address = address;
 this.desc = desc;
 }
}

從上面的程式碼中，當你想要建立實例的時候，就利用參數清單最短的建構器，但該清單中包含了要設定的所有參數：

Person person = new Persion(1, "李四", 20, "男", "18800000000", "China", "测试使用重叠构造器模式");

#重疊建構器可行，但是當有許多參數的時候，建立使用程式碼會很難寫，並且較難以閱讀

JavaBeans模式

#採用Javabean 的寫法，寫一堆屬性的setter方法，透過生成對象，讓後調用setter方法給屬性賦值。

/ * 使用JavaBeans模式
 */
public class Person {
 //必要参数
 private int id;
 private String name;
 //可选参数
 private int age;
 private String sex;
 private String phone;
 private String address;
 private String desc;
 public void setId(int id) {
 this.id = id;
 }
 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 setPhone(String phone) {
 this.phone = phone;
 }
 public void setAddress(String address) {
 this.address = address;
 }
 public void setDesc(String desc) {
 this.desc = desc;
 }

這種模式彌補了重疊建構器模式的不足。建立實例很容易，這樣產生的程式碼讀起來也很容易：

Person person = new Person();
person.setId(1);
person.setName("李四");
person.setAge(20);
person.setSex("男");
person.setPhone("18800000000");
person.setAddress("China");
person.setDesc("测试使用JavaBeans模式");

JavaBeans模式因為建構過程被分到了幾個呼叫中，在構造過程中JavaBean可能處於不一致的狀態。類別無法僅透過檢驗構造器參數的有效性來保證一致性。

Builder模式

Builder模式既能保證像重疊建構器那樣的安全，也能實作JavaBean模式那樣的可讀性。

/**
 * 使用Builder模式
 */
public class Person {
 //必要参数
 private final int id;
 private final String name;
 //可选参数
 private final int age;
 private final String sex;
 private final String phone;
 private final String address;
 private final String desc;
 private Person(Builder builder) {
 this.id = builder.id;
 this.name = builder.name;
 this.age = builder.age;
 this.sex = builder.sex;
 this.phone = builder.phone;
 this.address = builder.address;
 this.desc = builder.desc;
 }
 public static class Builder {
 //必要参数
 private final int id;
 private final String name;
 //可选参数
 private int age;
 private String sex;
 private String phone;
 private String address;
 private String desc;
 public Builder(int id, String name) {
  this.id = id;
  this.name = name;
 }
 public Builder age(int val) {
  this.age = val;
  return this;
 }
 public Builder sex(String val) {
  this.sex = val;
  return this;
 }
 public Builder phone(String val) {
  this.phone = val;
  return this;
 }
 public Builder address(String val) {
  this.address = val;
  return this;
 }
 public Builder desc(String val) {
  this.desc = val;
  return this;
 }
 public Person build() {
  return new Person(this);
 }
 }
}

Person是不可變得，所有的預設參數值都單獨放在一個地方。 builder的setter方法傳回builder本身，以便可以鍊式呼叫。以下是客戶端使用程式碼：

Person person = new Person.Builder(1, "張三")
                .age(18).sex("男").desc("測試使用builderc("測試使用builder).sex("男").desc("測試使用builderc("測試使用builder模式").build();

Android原始碼中的Builder模式

• AlertDialog原始碼

• Universal-Image-Loader圖片庫

• #OkHttp的Request原始碼

優點：

• 良好的封裝性，使用建造者模式可以讓客戶端不比知道產品內部組成的細節

• 建造者獨立，容易擴展（可透過抽象———接口，抽象類別）

缺點：

• 會產生多餘的Builder物件以及Director對象，消耗記憶體

總結 ：Builder模式通常作為配置類別的構建器將配置的建置和表示分開離開來，同時也是將配置從目標類別中隔離出來，避免過多的setter方法。

上面是我整理給大家的，希望今後對大家有幫助。

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