建造者模式（Builder pattern）—— 帮你更好的创建复杂对象

布满荆棘的人生 2023-01-14 14:56 105阅读 0赞

建造者模式是将一个复杂对象的构建与它的表示分离，各自独立，同样的构建过程可以有不同的表现。

> # 一、你会怎么办？ #

对于复杂对象，那假如**一个类的构造函数参数个数超过4个，而且这些参数有些是可选的参数，**你要怎样将这个类实例化？可以有两种方式：

比如我们要画一个人，这个人有头、手、脚、身体这些必选项，也有衣服、鞋子、帽子这些可选项。

** 第一种：折叠构造方法模式**

public class PersonDraw1 {
        // 必选属性
        private String head;
        private String hand;
        private String foot;
        private String body;
        // 可选项
        private String clothes;
        private String shoes;
        private String hat;
    
        public PersonDraw1(String head, String hand, String foot, String body) {
            this.head = head;
            this.hand = hand;
            this.foot = foot;
            this.body = body;
        }
    
        public PersonDraw1(String head, String hand, String foot, String body, String clothes) {
            this.head = head;
            this.hand = hand;
            this.foot = foot;
            this.body = body;
            this.clothes = clothes;
        }
    
        public PersonDraw1(String head, String hand, String foot, String body, String clothes, String shoes) {
            this.head = head;
            this.hand = hand;
            this.foot = foot;
            this.body = body;
            this.clothes = clothes;
            this.shoes = shoes;
        }
    
        public PersonDraw1(String head, String hand, String foot, String body, String clothes, String shoes, String hat) {
            this.head = head;
            this.hand = hand;
            this.foot = foot;
            this.body = body;
            this.clothes = clothes;
            this.shoes = shoes;
            this.hat = hat;
        }
    }

**第二种：Javabean 模式**

@Getter
    @Setter
    public class PersonDraw1 {
        // 必选属性
        private String head;
        private String hand;
        private String foot;
        private String body;
        // 可选项
        private String clothes;
        private String shoes;
        private String hat;
    }

第一种：调用一个类的构造函数时要决定使用哪一个，且还要考虑参数含义及顺序。

第二种：在构建过程中对象的状态容易发生变化，造成错误。

以上两种方式在创建对象时，可能造成对象不完整，少了某个属性或流程。要是少了必选项这个对象就没意义了，比如这个人缺胳膊少腿。

> # 二、建造者模式 #

上面的问题，使用建造者模式可以解决。

@Getter
    @ToString
    public class PersonDraw {
        // 必选属性
        private String head;
        private String hand;
        private String foot;
        private String body;
        // 可选项
        private String clothes;
        private String shoes;
        private String hat;
    
        public PersonDraw(Builder builder){
            this.head = builder.head;
            this.hand = builder.hand;
            this.foot = builder.foot;
            this.body = builder.body;
            this.clothes = builder.clothes;
            this.shoes = builder.shoes;
            this.hat = builder.hat;
        }
    
        public static class Builder {
            // 必选属性
            private String head;
            private String hand;
            private String foot;
            private String body;
            // 可选项
            private String clothes;
            private String shoes;
            private String hat;
    
            public Builder (String head, String hand, String foot, String body){
                this.head = head;
                this.hand = hand;
                this.foot = foot;
                this.body = body;
            }
    
            public Builder setClothes(String clothes){
                this.clothes = clothes;
                return this;
            }
    
            public Builder setShoes(String shoes) {
                this.shoes = shoes;
                return this;
            }
    
            public Builder setHat(String hat) {
                this.hat = hat;
                return this;
            }
    
            public PersonDraw build(){
                return new PersonDraw(this);
            }
        }
    }

public class Client {
        public static void main(String[] args) {
            PersonDraw personDraw = new PersonDraw.Builder("头", "手", "脚", "身体")
                    .setClothes("衣服")
                    .build();
            Console.log(personDraw.toString());
            Console.log(personDraw.getFoot());
        }
    }

PersonDraw(head=头, hand=手, foot=脚, body=身体, clothes=衣服, shoes=null, hat=null)
    脚

1.  在 PersonDraw 中创建一个静态内部类 Builder，然后将 PersonDraw 中的参数都复制到Builder类中。
2.  在 PersonDraw 中创建一个private的构造函数，参数为Builder类型。
3.  在Builder中创建一个构造函数，参数为 PersonDraw 中必填的那些参数。
4.  在Builder中创建设置函数，对那些可选参数进行赋值，返回值为Builder类型的实例。
5.  在Builder中创建一个`build()`方法，在其中构建 PersonDraw 的实例并返回。

> # 三、建造者模式适用场景 #

**优点：**

**　**　1.客户端不必知道产品内部组成的细节，将产品本身与产品的创建过程解耦，使得相同的创建过程可以创建不同的产品对象。

2.每一个具体建造者都独立，因此可以方便地替换具体建造者或增加新的具体建造者， 用户使用不同的具体建造者即可得到不同的产品对象 。

3.可以更加精细地控制产品的创建过程 。将复杂产品的创建步骤分解在不同的方法中，使得创建过程更加清晰。

**缺点：**

1.当建造者过多时，会产生很多类，难以维护。

2.建造者模式所创建的产品一般具有较多的共同点，其组成部分相似，若产品之间的差异性很大，则不适合使用该模式。

3.若产品的内部变化复杂，可能会导致需要定义很多具体建造者类来实现这种变化，导致系统变得很庞大。

**适用场景：**

1.创建复杂对象的算法独立于组成对象的部件

2.同一个创建过程需要有不同的内部表象的产品对象