設計模式-----Builder模式

前言

近日，看到Myabtis中組件中SqlSessionFactory由SqlSessionFactoryBuilder().build()生成時，且採用Builder模式，遂記錄學習之。

SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);

1、什麼是Builder模式？

　　（1）對於複雜的對象，如果只是用構造方法創建的話，構造方法中會存在很多的邏輯，那麼我們可以一步步有秩序構建它，從而降低複雜度；

　　（2）對於複雜的對象，使用者不必知道其內部是如何實現的清下，逐步構造需要的實例對象；

2、什麼情況下使用Builder模式？

　　（1）將一個複雜對象的構建與它的表示分離，即相同的構造過程可以有不同表示；

　　（2）當有多個構造器且需要傳入不同的參數表示不同的產品時（即可以彌補工廠模式等無法選擇多參數的缺點）

　　（3）傳入參數情況比較靈活且複雜的情況，或者說一開始不需要明確參數的情況。

　　（4）框架中很多Configuration配置都會用到Builder模式。

3、具體使用Builder例子

（1）以前經常通過不同構造器傳入不同的參數構造不同複雜的對象，比如我們現在需要一個User的不同情況對象

• 只有id和name
• 有id、name、age
• 有id、name、age、address

public class User {
    private int id;
    private String name;
    private int age;
    private String address;
    
    //不同的構造器傳入不同的參數，創造不同的複雜的產品
    public User(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
    public User(int id, String name, int age) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public User(int id, String name, int age, String address) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.age= age;
        this.address = address;
    }
    
    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public int getAge() {
        return age;
    }

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

    public String getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }
}

測試類這樣編寫：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //情況1：id、姓名
        User user = new User(1, "Zhangsan");
        //情況2：id、姓名、年齡
        User user2 = new User(2,"Lisi",22);
        //情況3：id、姓名、年齡、地址
        User user3 = new User(3,"Wangwu",23,"Beijing");
        //情況4：id與年齡不清楚，很容易混淆，必須得查看源碼或者文檔才能知道哪個參數位置id/年齡
        User user4 = new User(24,"Wangwu",24,"Beijing");
    }
}

OK，這樣是沒有問題的，但是會有以下弊端：

• 就好比情況4。當傳入的參數很多並且沒有說明文檔的情況下，之後閱讀完源碼後才能更好地使用。那麼就有可能對源碼進行修改，這樣就違背了在應用中一個好的設計模塊的原則，即設計模式中的開閉原則(Open-Closed Principle, OCP，對修改封閉)
• 每種情況都得編寫一個的構造器，沒有一點的靈活度。再比如這裡address屬性是可選的，可以不傳入，那麼靈活度同樣很低！

（2）接下來就使用Builder模式創建，註意：Builder主要採用Java靜態內部類

/**
 * 利用Builer模式靈活面對複雜對象的創建
 * @author Lijian
 *
 */
public class User2 {
    private int id;
    private String name;
    private int age;
    private String address;
    
    private User2(Builder builder) {
        this.id = builder.id;
        this.name = builder.name;
        this.age = builder.age;
        this.address = builder.address;
    }
    static class Builder{
        private int id;
        private String name;
        private int age;
        private String address;
        //靈活選擇參數
        public Builder setId(int id) {
            this.id = id;
            return this;
        }
        public Builder setName(String name) {
            this.name = name;
            return this;
        }
        public Builder setAddress(String address) {
            this.address = address;
            return this;
        }
        public Builder setAge(int age) {
            this.age = age;
            return this;
        }
        //最後build返回User2對象
        public User2 build() {
            return new User2(this);
        }
    }
}

測試類：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //通過build創建了User2對象,之後通過setXXX方法可靈活初始化屬性，最後build返回對象
        User2 user = new User2.Builder().setId(1).setName("Lijian").setAge(22).build();
        //情況1：id、姓名
        User2 user2 = new User2.Builder().setId(2).setName("Zhangsan").build();
        //情況2：id、姓名、年輕、地址
        User2 user3 = new User2.Builder().setId(2).setName("Lisi").build();
        //情況3：id與age很明顯能區分
        User2 user4 = new User2.Builder().setId(23).setAge(23).build();
    }
}

通過setXXX()方法靈活選擇參數，最後build()方法“閉合”返回對象。很適用於複雜對象的創建，此處讓我想起Java8新特性中的Stream API（https://blog.csdn.net/mynewclass/article/details/80393308）的一個特點：懶載入。是的，有點“懶載入”的味道，不需要立馬指定屬性，也不會立馬生效，之後最後的操作build()才會生效！