架构师内功心法，注重方法调用顺序的建造者模式详解

  • Z时代
  • 2024-01-10
  • 分类：综合

编程

建造者模式适用于创建对象需要很多步骤，但是步骤的顺序不是固定不变的。先看一下建造者模式的类图：

建造者模式中的四个重要角色：

  • 产品（Product）：要创建的产品类对象

  • 抽象建造者（Builder）：规范产品对象的各个组成部分的建造

  • 建造者（Concrete Builder）：具体化对象的各个组成部分的创建

  • 调用者（Director）：负责保证对象各部分完整创建或按某种顺序创建

二、建造者模式的应用场景

建造者模式适用于一个具有较多的零件的复杂产品的创建过程，由于需求的变化，组成这个复杂产品的各个零件经常猛烈变化，但是它们的组合方式却相对稳定。

建造者模式适用于以下几种场景：

  • 相同的方法，不同的执行顺序，产生的结果也不同

  • 多个部件或零件，装配到一个对象中，产生的结果不同

  • 产品类复杂，或者产品类中调用顺序不同产生不同的作用

  • 初始化对象特别复杂，参数多，而且很多参数都有默认值

2.1 建造者模式的基本写法

我们以公司的技术培训为例，一个完整的技术培训需要由发布培训通知、制作培训PPT、组织员工培训、现场（远程）培训、提交培训问卷等步骤。下面我们用建造模式的代码来简单实现这类场景，首先创建一个技术培训的 TechnicalTraining 产品类 ：

public class TechnicalTraining {
    private String notice;
    private String ppt;
    private String training;
    private String questionnaire;
    public String getNotice() {
        return notice;
    }
    public void setNotice(String notice) {
        this.notice = notice;
    }
    public String getPpt() {
        return ppt;
    }
    public void setPpt(String ppt) {
        this.ppt = ppt;
    }
    public String getTraining() {
        return training;
    }
    public void setTraining(String training) {
        this.training = training;
    }
    public String getQuestionnaire() {
        return questionnaire;
    }
    public void setQuestionnaire(String questionnaire) {
        this.questionnaire = questionnaire;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "TechnicalTraining{" +
                "notice="" + notice + """ +
                ", ppt="" + ppt + """ +
                ", training="" + training + """ +
                ", questionnaire="" + questionnaire + """ +
                "}";
    }
}

接着创建建造者 TrainingBuilder 类，将复杂的构造过程封装起来：

public class TrainingBuilder {
    private TechnicalTraining technicalTraining = new TechnicalTraining();
    /**
     * 发布培训通知
     * @param notice
     */
    public void PostNotice(String notice) {
        technicalTraining.setNotice(notice);
    }
    /**
     * 制作培训PPT
     */
    public void createPPT(String ppt) {
        technicalTraining.setPpt(ppt);
    }
    /**
     * 组织员工培训
     */
    public void organizeTraining(String training) {
        technicalTraining.setTraining(training);
    }
    /**
     * 提交培训问卷
     */
    public void sumitQuestionnaire(String questionnaire) {
        technicalTraining.setQuestionnaire(questionnaire);
    }
     public TechnicalTraining build() {
        return technicalTraining;
    }
}

测试main方法：

public static void main(String[] args) {

TrainingBuilder builder = new TrainingBuilder();
builder.PostNotice("发布培训通知");
builder.createPPT("创建ppt");
builder.organizeTraining("组织员工培训");
builder.sumitQuestionnaire("提交培训问卷");
System.out.println(builder.build());

}

最后来看一下类图：

2.2 建造者模式的链式写法

在平时的应用中，建造者模式通常是采用链式编程的方式构造对象，下面我们来改造上面的案例代码，将TechnicalTraining变成TrainingBuilder的内部类，将构造步骤添加进去，每完成一个步骤，都返回 this：

public class TrainingBuilder {
    public class TechnicalTraining {
        private String notice;
        private String ppt;
        private String training;
        private String questionnaire;
        public String getNotice() {
            return notice;
        }
        public void setNotice(String notice) {
            this.notice = notice;
        }
        public String getPpt() {
            return ppt;
        }
        public void setPpt(String ppt) {
            this.ppt = ppt;
        }
        public String getTraining() {
            return training;
        }
        public void setTraining(String training) {
            this.training = training;
        }
        public String getQuestionnaire() {
            return questionnaire;
        }
        public void setQuestionnaire(String questionnaire) {
            this.questionnaire = questionnaire;
        }
    }
    private TechnicalTraining technicalTraining = new TechnicalTraining();
    /**
     * 发布培训通知
     * @param notice
     */
    public TrainingBuilder PostNotice(String notice) {
        technicalTraining.setNotice(notice);
        return this;
    }
    /**
     * 制作培训PPT
     */
    public TrainingBuilder createPPT(String ppt) {
        technicalTraining.setPpt(ppt);
        return this;
    }
    /**
     * 组织员工培训
     */
    public TrainingBuilder organizeTraining(String training) {
        technicalTraining.setTraining(training);
        return this;
    }
    /**
     * 提交培训问卷
     */
    public TrainingBuilder sumitQuestionnaire(String questionnaire) {
        technicalTraining.setQuestionnaire(questionnaire);
        return this;
    }
    public TechnicalTraining build() {
        return this.technicalTraining;
    }
}

测试main方法：

 public static void main(String[] args) {
    TrainingBuilder builder = new TrainingBuilder();
    builder.PostNotice("发布培训通知")
    .createPPT("创建ppt")
    .organizeTraining("组织员工培训")
    .sumitQuestionnaire("提交培训问卷");
    System.out.println(builder.build());
}

最后再来看下类图：

三、建造者模式在源码中的体现

3.1 StringBuilder类

使用StringBuilder类，我们常用的有append()、toString()方法，我们来看下append()方法的源码：

public StringBuilder(CharSequence seq) {
    this(seq.length() + 16);
    append(seq);
}
@Override
public StringBuilder append(Object obj) {
    return append(String.valueOf(obj));
}
@Override
public StringBuilder append(String str) {
    super.append(str);
    return this;
}

3.2 Spring中的BeanDefinitionBuilder类

比如 BeanDefinitionBuilder 通过调用 getBeanDefinition()方法获得一个 BeanDefinition 对象，比如下面的源码：

private BeanDefinitionBuilder(AbstractBeanDefinition beanDefinition) {
    this.beanDefinition = beanDefinition;
}
public AbstractBeanDefinition getRawBeanDefinition() {
    return this.beanDefinition;
}
public AbstractBeanDefinition getBeanDefinition() {
    this.beanDefinition.validate();
    return this.beanDefinition;
}

四、建造者模式的优缺点

建造者模式的优点：

  • 封装性好，创建和使用分离；

  • 扩展性好，建造类之间独立、一定程度上解耦。

建造者模式的缺点：

  • 产生多余的 Builder 对象；

  • 产品内部发生变化，建造者都要修改，成本较大。

建造者模式和工厂模式的区别

通过前面的学习，我们已经了解建造者模式，那么它和工厂模式有什么区别呢？

1、建造者模式更加注重方法的调用顺序，工厂模式注重于创建对象。

2、创建对象的力度不同，建造者模式创建复杂的对象，由各种复杂的部件组成，工厂模式创建出来的都一样。

3、关注重点不一样，工厂模式模式只需要把对象创建出来就可以了，而建造者模式中不仅要创建出这个对象，还要知道这个对象由哪些部件组成。

4、建造者模式根据建造过程中的顺序不一样，最终的对象部件组成也不一样。

以上是 架构师内功心法，注重方法调用顺序的建造者模式详解 的全部内容， 来源链接： utcz.com/z/513983.html

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