建造者设计模式

内容列表：

• 建造者模式
• 建造者模式实现
• 示例代码
• 使用
• jdk中的应用

建造者模式

和工厂、抽象工厂设计模式一样，builder设计模式也是对象创建类型中的一种。当创建的对象比较复杂的时候，特别是包含的属性比较多，工厂方法创建此类对象是比较麻烦的，builder是为了解决这类问题而引入的。 工厂方法创建此类对象时主要有以下几类问题需要解决：

• 当有很多参数的时候，特别是当这些参数比较多的时候，client在调用工厂类创建对象的时候很容易出错。
• 其中传递的参数，有些是必须要传递的，而有些是可选的，此时，我们需要设置可选的参数为null。
• 如果对象很重，创建的过程比较复杂，这会使得工厂类更复杂。

我们可以提供一个只包含必须传递参数的构造函数，另外在提供可选字段的set方法来设置可选的参数。但是这种方法，要显示的调用的set方法来保证对象状态的一致性。

建造者设计模式可以使得我们一步一步创建对象，并能返回最终的对象，进而避免上述问题。

建造者模式实现

• 首先创建一个静态内部类，把外部类的所有属性拷贝到静态内部类里面，同时为了遵循命名的规范，我们以类名Builder来命名内部类。
• 静态内部类包含一个public的构造函数，所有必需传递的参数作为构造函数的参数。
• 静态内部类应该提供设置可选参数的入口，即可选参数对应的set方法同时当连续调用多个属性的set方法之后，应该保证返回的是同一个builder对象。
• 最后一步要在静态内部类中实现一个builder方法，这个方法会返回外部类的对象。通过在外部类中实现一个private的私有构造函数，静态内部类作为参数来实现。

示例代码

public class Computer {

    //required parameters
    private String HDD;
    private String RAM;

    //optional parameters
    private boolean isGraphicsCardEnabled;
    private boolean isBluetoothEnabled;

    public String getHDD() {
        return HDD;
    }

    public String getRAM() {
        return RAM;
    }

    public boolean isGraphicsCardEnabled() {
        return isGraphicsCardEnabled;
    }

    public boolean isBluetoothEnabled() {
        return isBluetoothEnabled;
    }

    private Computer(ComputerBuilder builder) {
        this.HDD = builder.HDD;
        this.RAM = builder.RAM;
        this.isGraphicsCardEnabled = builder.isGraphicsCardEnabled;
        this.isBluetoothEnabled = builder.isBluetoothEnabled;
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "Computer [HDD=" + HDD + ", RAM=" + RAM + ", isGraphicsCardEnabled="
               + isGraphicsCardEnabled + ", isBluetoothEnabled=" + isBluetoothEnabled + "]";
    }

    //Builder Class
    public static class ComputerBuilder {
        // required parameters
        private String  HDD;
        private String  RAM;
        // optional parameters
        private boolean isGraphicsCardEnabled;
        private boolean isBluetoothEnabled;

        public ComputerBuilder(String hdd, String ram) {
            this.HDD = hdd;
            this.RAM = ram;
        }

        public ComputerBuilder setGraphicsCardEnabled(boolean isGraphicsCardEnabled) {
            this.isGraphicsCardEnabled = isGraphicsCardEnabled;
            return this;
        }

        public ComputerBuilder setBluetoothEnabled(boolean isBluetoothEnabled) {
            this.isBluetoothEnabled = isBluetoothEnabled;
            return this;
        }

        public Computer build() {
            return new Computer(this);
        }
    }
}

使用

public class TestBuilderPattern {

    public static void main(String[] args) {
        //Using builder to get the object in a single line of code and
        //without any inconsistent state or arguments
        Computer comp = new Computer.ComputerBuilder(
        "500 GB", "2 GB").setBluetoothEnabled(true)
        .setGraphicsCardEnabled(true).build();
        
        
        System.out.println(comp);
        ／／Computer [HDD=500 GB, RAM=2 GB, isGraphicsCardEnabled=true, isBluetoothEnabled=true]

     }
}

jdk中的应用

• java.lang.StringBuilder#append() (unsynchronized)
• java.lang.StringBuffer#append() (synchronized)