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一、定义

建造者模式(Builder Pattern)是将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建可以创建不同的表示。 特征:用户只需指定需要建造的类型就可以获得对象,建造过程及细节不需要了解。 建造者模式属于创建型模式

二、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,但是他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,产生不同的结果时
  • 多个部件或零件,都可以装配到一个对象中,但是产生的结果又不相同。
  • 产品类非常复杂,或者产品类中的调用顺序不同产生不同的作用。
  • 当初始化一个对象特别复杂。参数多,而且很多参数都具有默认值时。

三、建造者模式的设计中的四个角色

1、产品(Product):要创建的产品类对象

public class Product {
    String productCode;

    public String getProductCode() {
        return productCode;
    }

    public void setProductCode(String productCode) {
        this.productCode = productCode;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Product{" +
                "productCode='" + productCode + '\'' +
                '}';
    }
}

2、建造者抽象(Builder):建造者的抽象类,规范产品对象的各个组成部分的建造,一般由子类实现具体的建造过程。

public interface IBuilder {
    Product build();
}

3、建造者(ConCreateBuilder):具体的Builder类,根据不同的业务逻辑,具体化对象的各个组成部分的创建。

public class ConCreateBuilder implements IBuilder{
    @Override
    public Product build() {
        //TODO 省略内容
        return new Product();
    }
}

4、调用者(InvokeTest):调用具体的建造者,来创建对象的各个部分,在指导者中不涉及具体产品的信息,只负责保证对象各部分完整创建或按某种顺序创建。

四、建造者模式的常见写法

1、基本写法

产品类Course

public class Course {

    private String name;
    private String ppt;
    private String video;
    private String note;

    private String homework;
    //省略get、set方法。
    @Override
    public String toString() {
        return "CourseBuilder{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", ppt='" + ppt + '\'' +
                ", video='" + video + '\'' +
                ", note='" + note + '\'' +
                ", homework='" + homework + '\'' +
                '}';
    }
}

建造者类CourseBuilder

public class CourseBuilder{

    private Course course = new Course();

    public void addName(String name) {
        course.setName(name);
    }

    public void addPPT(String ppt) {
        course.setPpt(ppt);
    }

    public void addVideo(String video) {
        course.setVideo(video);
    }

    public void addNote(String note) {
        course.setNote(note);
    }

    public void addHomework(String homework) {
        course.setHomework(homework);
    }

    public Course build() {
        return course;
    }
}

测试代码:

public static void main(String[] args) {
        CourseBuilder builder = new CourseBuilder();

        builder.addName("设计模式");
        builder.addPPT("【PPT课件】");
        builder.addVideo("【回放视频】");
        builder.addNote("【课堂笔记】");
        builder.addHomework("【课后作业】");

        System.out.println(builder.build());

    }

2、链式写法

建造者类CourseBuilder 采用链式编程的方法,每次属性赋值后返回当前对象this,以便于下次属性赋值拼接。

public class CourseBuilder {
    private Course course = new Course();

    public CourseBuilder addName(String name) {
        course.setName(name);
        return this;
    }

    public CourseBuilder addPPT(String ppt) {
        course.setPpt(ppt);
        return this;
    }

    public CourseBuilder addVideo(String video) {
        course.setVideo(video);
        return this;
    }

    public CourseBuilder addNote(String note) {
        course.setNote(note);
        return this;
    }

    public CourseBuilder addHomework(String homework) {
        course.setHomework(homework);
        return this;
    }

    public Course build() {
        return this.course;
    }
}

测试代码:

public static void main(String[] args) {
        CourseBuilder builder = new CourseBuilder()
                    .addName("设计模式")
                    .addPPT("【PPT课件】")
                    .addVideo("【回放视频】")
                    .addNote("【课堂笔记】")
                    .addHomework("【课后作业】");
        System.out.println(builder.build());
    }

五、建造者模式应用案例

  • JPA或者mybatis-plus的example 这些SQL构造模式
  • JDK的StringBuilder
  • mybatis的CacheBuilder类以及SqlSessionFactoryBuilder类
  • Spring中BeanDefinitionBuilder通过调用getBeanDefinition()方法获得一个BeanDefinition对象。

六、建造者模式的优缺点

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。

    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。

七、建造者模式和工厂模式的区别

  • 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。
  • 创建对象的粒度不同,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。
  • 关注重点不一样,工厂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。
  • 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。