前言
作者在准备秋招中，学习设计模式，做点小笔记，用宝可梦为场景举例，有错误欢迎指出。
代码同步更新到 github ,要是点个Star您就是我的神
建造者模式
建造者模式是一种创建型模式，主要针对于某一个类有特别繁杂的属性，并且这些属性中有部分不是必须的。
避免在创建对象时，需要众多的构造函数，就有了建造者模式。
比如说，我现在有一个果篮，我可以放苹果、香蕉、梨等各种水果进去构造一个果篮，但是会出现什么状况呢？
我可能今天只有苹果，或者只有香蕉，也有可能我今天只有其中的两种。那么，有3个属性的情况下，会出现共6种情况。
这时候有2种解决办法：1.针对所有情况，写6个不同参数的构造函数；2.写一个全参构造方法，在没有某种水果时传入0或者null。
第一种方法，在属性变多的时候，构造函数直接变成海量；第二种方法，需要记住参数的顺序，容易出错。
（吐槽：要是可以像python一样，把参数名指定一下就好了：比如plt.plot(data_x, data_y1, label="IUG-CF", marker='*')
）
那么针对这种“对象的属性过多，又有些属性不必须”的时候，建造者模式是一个好的选择。（就像最近投简历，简历由众多模块组成，可能就没有实习经历，或者项目经历）
1.情景模拟
小智和小霞在旅行，路过西柚市，这里在举办一个多属性大师的比赛，规则是每种属性的宝可梦只能带一只，组成一个队伍参加比赛。
我们把宝可梦组成的队伍抽象成一个类，每种属性的宝可梦作为类的属性。
于是有了Product：
/**
* Product
* 一个多属性队伍由多个属性的宝可梦组成
* 省略了Pokemon接口，直接用String
*/
public class MultiTypeTeam {
private String fireType; // 火属性
private String waterType; // 水属性
private String flyingType; // 飞行系
private String grassType; // 草属性
private String electricType; // 电属性
// ...
// setter + toString 省略
}
小智和小霞找到了比赛的报名入口，这里是一个建造者的抽象建造类：
/**
* 抽象建造者Builder
* 为每个属性的构建提供方法
*/
public interface TeamBuilder {
void chooseFireType();
void chooseWaterType();
void chooseFlyingType();
void chooseGrassType();
void chooseElectricType();
}
小智的队伍很快构建出来了：
public class SatoshiTeamBuilder implements TeamBuilder{
private MultiTypeTeam multiTypeTeam;
public SatoshiTeamBuilder() {
this.multiTypeTeam = new MultiTypeTeam();
}
@Override
public void chooseFireType() {
multiTypeTeam.setFireType("喷火龙");
}
@Override
public void chooseWaterType() {
multiTypeTeam.setWaterType("杰尼龟");
}
@Override
public void chooseFlyingType() {
multiTypeTeam.setFlyingType("巴大蝴");
}
@Override
public void chooseGrassType() {
multiTypeTeam.setGrassType("妙蛙种子");
}
@Override
public void chooseElectricType() {
multiTypeTeam.setElectricType("皮卡丘");
}
@Override
public MultiTypeTeam createTeam() {
return this.multiTypeTeam;
}
}
小霞直接无语了，谁懂啊家人们，我一个水属性大师，当然只有水属性
public class MistyTeamBuilder implements TeamBuilder{
private MultiTypeTeam multiTypeTeam;
public MistyTeamBuilder() {
this.multiTypeTeam = new MultiTypeTeam();
}
@Override
public void chooseFireType() {
}
@Override
public void chooseWaterType() {
multiTypeTeam.setWaterType("宝石海星");
}
// ......
@Override
public MultiTypeTeam createTeam() {
return this.multiTypeTeam;
}
}
再定义一个指挥者，实现使用者和对象创建过程的解耦：
/**
* 指挥者
* 指挥构造，实现解耦，让获取者无需关心对象怎么构建的
*/
public class Director {
public MultiTypeTeam buildTeam(TeamBuilder teamBuilder){
teamBuilder.chooseElectricType();
teamBuilder.chooseFireType();
teamBuilder.chooseFlyingType();
teamBuilder.chooseWaterType();
teamBuilder.chooseGrassType();
return teamBuilder.createTeam();
}
}
测试类：
public class BuilderDemo {
public static void main(String[] args) {
Director director = new Director();
MultiTypeTeam satoshiTeam = director.buildTeam(new SatoshiTeamBuilder());
MultiTypeTeam mistyTeam = director.buildTeam(new MistyTeamBuilder());
System.out.println(satoshiTeam.toString());
System.out.println(mistyTeam.toString());
}
}
MultiTypeTeam{fireType='喷火龙', waterType='杰尼龟', flyingType='巴大蝴', grassType='妙蛙种子', electricType='皮卡丘'}
MultiTypeTeam{fireType='null', waterType='宝石海星', flyingType='null', grassType='null', electricType='null'}
稍微总结一下，建造者模式的四个角色：
- 产品 (Product): 要建造的类
- 抽象建造者 (Builder): 提供建造需要的方法
- 具体建造者 (Concrete Builder): 实现建造
- 指挥者 (Director): 调度建造方法，实现解耦，每次使用对象时只需通过Director，不需要知道怎么构建的
上面的实现方法，其实可以让使用者自己来进行按需构建，从而省略指挥者的角色。
并且，修改其中某个参数的时候，需要写一个全新的实现类，这很麻烦。
于是，通过查阅资料，有一种对传统建造者方法的改进，也称为简化版。
2. 改进实现
顺便在这里做一个改进，我们将水属性宝可梦设置为必须的，以区分必须的属性和非必须的属性，然后将建造的方法的返回类型改为建造者
/**
* 返回一个产品对象
*/
public interface TeamBuilderSimple {
TeamBuilderSimple chooseFireType(String pokemon);
TeamBuilderSimple chooseGrassType(String pokemon);
TeamBuilderSimple chooseFlyingType(String pokemon);
TeamBuilderSimple chooseElectricType(String pokemon);
MultiTypeTeam getTeam();
}
那么具体的构造类只需要实现方法：
/**
* 自行传入
*/
public class ConcreteTeamBuilderSimple implements TeamBuilderSimple{
MultiTypeTeam multiTypeTeam;
ConcreteTeamBuilderSimple(String waterPokemon){
multiTypeTeam = new MultiTypeTeam();
multiTypeTeam.setWaterType(waterPokemon);
}
@Override
public TeamBuilderSimple chooseFireType(String pokemon) {
multiTypeTeam.setFireType(pokemon);
return this;
}
@Override
public TeamBuilderSimple chooseGrassType(String pokemon) {
multiTypeTeam.setGrassType(pokemon);
return this;
}
@Override
public TeamBuilderSimple chooseFlyingType(String pokemon) {
multiTypeTeam.setFlyingType(pokemon);
return this;
}
@Override
public TeamBuilderSimple chooseElectricType(String pokemon) {
multiTypeTeam.setElectricType(pokemon);
return this;
}
@Override
public MultiTypeTeam getTeam() {
return multiTypeTeam;
}
}
于是要使用的时候，就更加方便，通过一种链式调用自行构建对象，且不需要写繁杂的构造函数
public class BuilderDemo02 {
public static void main(String[] args) {
MultiTypeTeam satoshiTeam = new ConcreteTeamBuilderSimple("小锯鳄")
.chooseElectricType("皮卡丘")
.chooseFireType("暖暖猪")
.chooseFlyingType("急冻鸟")
.chooseGrassType("菊草叶")
.getTeam();
MultiTypeTeam mistyTeam = new ConcreteTeamBuilderSimple("暴鲤龙")
.getTeam();
System.out.println(satoshiTeam.toString());
System.out.println(mistyTeam.toString());
}
}
MultiTypeTeam{fireType='暖暖猪', waterType='小锯鳄', flyingType='急冻鸟', grassType='菊草叶', electricType='皮卡丘'}
MultiTypeTeam{fireType='null', waterType='暴鲤龙', flyingType='null', grassType='null', electricType='null'}
3.应用
3.1 Swagger
写过web应用的读者们应该接触过Swagger, 通过SpringBoot整合Swagger的时候，会编写一个配置类，我们来看看他的代码：
@Configuration
public class SwaggerConfig {
@Bean
public OpenAPI springShopOpenAPI() {
return new OpenAPI()
.info(new Info().title("GoCooking")
.description("GoCooking API文档")
.version("v1")
.license(new License().name("Apache 2.0").url("http://springdoc.org")))
.externalDocs(new ExternalDocumentation()
.description("外部文档")
.url("https://springshop.wiki.github.org/docs"));
}
}
OpenAPI类中有个info属性, 通过info()方法来设置info
public OpenAPI info(Info info) {
this.info = info;
return this;
}
而Info类的构建过程，就是本文改进版的写法，比如下面两个方法文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-680955.html
public Info description(String description) {
this.description = description;
return this;
}
public Info title(String title) {
this.title = title;
return this;
}
3.2 StringBuilder
StringBuilder使用append()方法后，返回的还是同一个对象，这也是建造者模式的应用文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-680955.html
public StringBuilder append(String str) {
super.append(str);
return this;
}
到了这里，关于学习设计模式之建造者模式，但是宝可梦的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
