创建设计模式 - Builder设计模式

今天我们将研究java中的Builder模式。Builder 设计模式是一种创造性的设计模式，如工厂模式和抽象工厂模式。

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1构建器设计模式
2 Java中的Builder设计模式
- 2.1 Builder Design Pattern视频教程
- 2.2 JDK中的Builder设计模式示例

生成器设计模式

当Object包含许多属性时，引入了Builder模式来解决Factory和Abstract Factory设计模式的一些问题。

当Object包含许多属性时，Factory和Abstract Factory设计模式存在三个主要问题。

从客户端程序传递到Factory类的参数太多，可能容易出错，因为大多数情况下，参数的类型是相同的，而从客户端来说，很难维护参数的顺序。
一些参数可能是可选的，但在Factory模式中，我们被迫发送所有需要发送为NULL的参数和可选参数。
如果对象很重并且它的创建很复杂，那么所有这些复杂性将成为Factory类的一部分，这会令人困惑。

我们可以通过提供具有所需参数的构造函数然后使用不同的setter方法来设置可选参数来解决大量参数的问题。这种方法的问题是，除非明确设置所有属性，否则Object状态将不一致。

Builder模式通过提供逐步构建对象的方法并提供实际返回最终Object的方法，解决了大量可选参数和不一致状态的问题。

Java中的生成器设计模式

让我们看看如何在java中实现构建器设计模式。

首先，您需要创建一个静态嵌套类，然后将所有参数从外部类复制到Builder类。我们应该遵循命名约定，如果类名是，Computer那么构建器类应该命名为ComputerBuilder。
Java Builder类应该有一个公共构造函数，其中包含所有必需的属性作为参数。
Java Builder类应具有设置可选参数的方法，并且应在设置可选属性后返回相同的Builder对象。
最后一步是build()在构建器类中提供一个方法，该方法将返回客户端程序所需的Object。为此，我们需要在Class中使用Builder类作为参数的私有构造函数。

下面是示例构建器模式示例代码，其中我们有一个Computer类和ComputerBuilder类来构建它。


package com.journaldev.design.builder;public class Computer {//required parametersprivate String HDD;private String RAM;//optional parametersprivate 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;}//Builder Classpublic static class ComputerBuilder{// required parametersprivate String HDD;private String RAM;// optional parametersprivate 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);}}
}

请注意，Computer类只有getter方法，没有公共构造函数。因此，获取Computer对象的唯一方法是通过ComputerBuilder类。

这是一个构建器模式示例测试程序，显示如何使用Builder类来获取对象。


package com.journaldev.design.test;
import com.journaldev.design.builder.Computer;
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 management issues     Computer comp = new Computer.ComputerBuilder("500 GB", "2 GB").setBluetoothEnabled(true).setGraphicsCardEnabled(true).build();}
}

Builder Design Pattern视频教程

最近我上传了一个用于Builder Design Pattern的YouTube视频。我还解释了为什么我认为使用Director类在WikiPedia上定义的构建器模式不是一个非常好的面向对象的方法，以及我们如何使用不同的方法和一个类来实现相同的抽象级别。

请注意，这是我的观点，我觉得设计模式是指导我们，但最终我们必须决定在我们的项目中实现它是否真的有益。我坚信KISS原则。

如果你喜欢这个视频，请分享它，喜欢它并订阅我的频道。如果您认为我错了，或者您有任何意见或反馈，以便我以后可以改进我的视频，请通过此处或YouTube视频页面上的评论告诉我。

JDK中的Builder设计模式示例

Java类中的一些构建器模式示例是;

java.lang.StringBuilder＃append（）（未同步）
java.lang.StringBuffer＃append（）（synchronized）

这就是java中的构建器设计模式的全部内容。

这种实现的Builder设计模式：当类的属性非常多的时候，通过在类中设置一个内部静态类，内部静态类有很多setter方法，每个setter方法都在设置完属性后，返回内部静态类的示例，最后通过build方法，传入设置属性完毕的内部静态类，来实例化这个属性非常多的类。

当然这个只是Builder模式的一种实现，还有另外一种实现，如下图：

在客户端代码中，无须关心产品对象的具体组装过程，只需确定具体建造者的类型即可，建造者模式将复杂对象的构建与对象的表现分离开来，这样使得同样的构建过程可以创建出不同的表现。

……
Builder builder = new ConcreteBuilder();
Director director = new Director(builder);
Product product = director.construct();
……

本文所描述的Builder模式，其实和Director/Builder/ConcreteBuilder -> Product本质一样，而且更加简单，通过链式的传递内部静态类对象，实现了灵活的设置参数，分解了实例化复杂多属性类对象的笨拙性，而且通过只通过一个类和对应内部静态类实现复杂类对象的创建，更加高效和灵活，因为Builder模式的本质就是弥补工厂模式在面对创建复杂对象时的不足，以降低复杂性，并灵活地设置属性。

当然，如果正常情况下，只需要默认配置，那么也可以通过Director来对这个链式调用的过程进行封装，对外只需Product product = director.construct() 就得到需要的复杂对象。

转载来源：https://www.journaldev.com/1425/builder-design-pattern-in-java

Builder设计模式的链式调用：https://blog.csdn.net/qn20126816/article/details/79294696