设计模式—建造者模式

概要

  • 设计模式类型:创建型
  • 目标问题:创建对象时,参数设置的灵活性问题。(具体看案例)

接下来我们看一个需要改进的案例。

对象创建的优化

现在有个Employee类,你能预想到在开发中可能会出现的问题吗?不一定是业务方面的问题哦。

最初版

public class Employee {     private String name;     private String sex;     private int age;     private String address; // 住址     private String post; // 邮编     private String company; // 公司     private String department; // 部门     public Employee(String name, String sex, int age,                     String address, String post, String company,                     String department) {         this.name = name;         this.sex = sex;         if (!("男".equals(sex) || "女".equals(sex))) {             throw new RuntimeException("输入错误的性别:" + sex);         }         this.age = age;         if (age <= 1 || age >= 150) {             throw new RuntimeException("输入错误的年龄:" + age);         }         this.address = address;         this.post = post;         if (!postCheck()) {             throw new RuntimeException("地址(" + address + ")与邮编(" + post + ")不一致");         }         this.company = company;         this.department = department;     }     private boolean postCheck() {         if (address == null/* || ... */) { // 非空check,以及其它的check(省略),address的post与设置的post是否一致等             return false;         }         return true;     } } 

实际上在业务上并没有过多的问题,最重要的问题就是这个类的使用非常的麻烦。
首先,构造函数只有一个,如果不增加新的构造函数的话无法灵活的传入不同数量的参数。并且为了让其参数的设置变得灵活,我们必须重载非常多种不一样的构造函数,工程量巨大,且枯燥乏味。

为此,我们有了一个新的改进方案。

修改版v1

public class Employee {     private String name;     private String sex;     private int age;     private String address; // 住址     private String post; // 邮编     private String company; // 公司     private String department; // 部门     public Employee() {}      public void setName(String name) {         this.name = name;     }      public void setSex(String sex) {         this.sex = sex;         if (!("男".equals(sex) || "女".equals(sex))) {             throw new RuntimeException("输入错误的性别:" + sex);         }     }      public void setAge(int age) {         this.age = age;         if (age <= 1 || age >= 150) {             throw new RuntimeException("输入错误的年龄:" + age);         }     }      public void setAddress(String address) {         this.address = address;     }      public void setPost(String post) {         this.post = post;         if (!postCheck()) {             throw new RuntimeException("地址(" + address + ")与邮编(" + post + ")不一致");         }     }      public void setCompany(String company) {         this.company = company;     }      public void setDepartment(String department) {         this.department = department;     }      private boolean postCheck() {         if (address == null/* || ... */) { // 非空check,以及其它的check(省略),address的post与设置的post是否一致等             return false;         }         return true;     } } 

改成了上述方式后确实使用起来方便不少,不想传入的参数不调用对应的set方法就好了,并且也省去了大量构造方法的定义。但是,依旧有一个问题,我们来看看使用样例。

public static void main(String[] args) {     Employee e = new Employee();     e.setPost("121-1245-1231"); // 地址(null)与邮编(121-1245-1231)不一致,报错 } 

由于设置post的时候对于address属性做了非空判断,所以代码书写时address的设置一定要在post之前,否则就会报错。这无疑增加了项目开发的难度。

既然构造函数麻烦,set也存在一些问题。那我们如何优化Employee对象的创建呢?看下面的样例。

修改版v2

public class Employee {     private String name;     private String sex;     private int age;     private String address; // 住址     private String post; // 邮编     private String company; // 公司     private String department; // 部门     private Employee(Builder builder) {         this.name = builder.name;         this.sex = builder.sex;         this.age = builder.age;         this.address = builder.address;         this.post = builder.post;         this.company = builder.company;         this.department = builder.department;     };     public static Builder Builder() {         return new Builder();     }     public static class Builder {         private String name;         private String sex;         private int age;         private String address; // 住址         private String post; // 邮编         private String company; // 公司         private String department; // 部门          public Builder name(String name) {             this.name = name;             return this;         }         public Builder sex(String sex) {             this.sex = sex;             return this;         }         public Builder age(int age) {             this.age = age;             return this;         }         public Builder address(String address) {             this.address = address;             return this;         }         public Builder post(String post) {             this.post = post;             return this;         }         public Builder company(String company) {             this.company = company;             return this;         }         public Builder department(String department) {             this.department = department;             return this;         }         public Employee build() {             if (!("男".equals(sex) || "女".equals(sex))) {                 throw new RuntimeException("输入错误的性别:" + sex);             }             if (age <= 1 || age >= 150) {                 throw new RuntimeException("输入错误的年龄:" + age);             }             if (!postCheck()) {                 throw new RuntimeException("地址(" + address + ")与邮编(" + post + ")不一致");             }             return new Employee(this);         }         private boolean postCheck() {             if (address == null/* || ... */) { // 非空check,以及其它的check(省略),address的post与设置的post是否一致等                 return false;             }             return true;         }     } } 

使用建造者模式优化对象的创建。客户端中对象的创建不再使用new关键字,不需要定义数量繁多的构造函数以应对复杂多变的属性设置,并且也有着set的灵活性又不存在属性设置顺序的依赖。以下是使用样例。

public static void main(String[] args) {     Employee e = Employee.Builder().name("张三").sex("男").age(35)         .post("124-1241-1352").address("江西省南昌市").build(); // 执行成功 } 

流式编程的风格使得代码清晰舒爽。

总结

优点

  1. 无需定义大量的构造方法。
  2. 既有set方法的灵活性,又消除了set可能出现的属性固定顺序设置的问题。
  3. 流式编程的风格,代码清晰简洁。

缺点

  1. 由于定义了静态内部类Builder,可能会使得系统的类数量激增,影响性能。
  2. 代码的理解难度增加。

适用场景

  1. 适用于属性很多的类的创建。
  2. 适用于对属性设置判断条件复杂的类的创建。尤其是属性设置对于其他属性有依赖的情况。
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