我要打十个!详解建造者模式(builder pattern)
前言
“我要打十个”,其实是我要打十个野怪!
这十个野怪呢,它们有不同的技能、装备和武器,长得也不一样。这里野怪是一个蛮复杂的对象,由各个不同的部分组成(技能、装备、武器等),不同的野怪的它们各部分之间的构成方式就不同。因此,要创建这种复杂对象,就需要使用建造者模式。
什么是建造者模式
首先建造者模式Gof 23种设计模式之一。也叫Builder模式。
是将一个复杂对象的构建和其表示相分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
我们来品一品这句话,首先是复杂对象,这个复杂对象中可能包含了多个不同的其他对象。其次是这个复杂对象的创建一定是用到了这些其他对象,通过一定的算法组合能才创建出这个对象。最后就是它能通过builder创建出一些特性不同但相似的对象。
好了,借用Linus 名言:
Talk is cheap. Show me the code!!!
代码实现
开始创建我们的野怪类,就叫做Hero吧,它的组成部分有技能类Skill,装备类Armor 和武器类Weapon 。
创建Skill、Armor和Weapon类
public class Skill {
private String skillName;
public Skill(String skillName) {
this.skillName = skillName;
}
@Override
public String toString() {
return "Skill{" +
"skillName='" + skillName + '\'' +
'}';
}
}
public class Armor {
private String armorName;
public Armor(String armorName) {
this.armorName = armorName;
}
@Override
public String toString() {
return "Armor{" +
"armorName='" + armorName + '\'' +
'}';
}
}
public class Weapon {
private String weaponName;
public Weapon(String weaponName) {
this.weaponName = weaponName;
}
@Override
public String toString() {
return "Weapon{" +
"weaponName='" + weaponName + '\'' +
'}';
}
}
创建Hero类,在该类中,我们使用静态内部类的方式构建了Builder类,就是我们使用Builder类帮助我们创建对象。
忘了啥是内部类的,可以移驾下面这篇复习下。
public class Hero {
private final String name;
private final Skill skill;
private final Armor armor;
private final Weapon weapon;
private Hero(Builder builder){
this.name = builder.name;
this.skill = builder.skill;
this.armor = builder.armor;
this.weapon = builder.weapon;
}
@Override
public String toString() {
return "Hero{" +
"name='" + name + '\'' +
", skill=" + skill +
", armor=" + armor +
", weapon=" + weapon +
'}';
}
public static class Builder{
private final String name;
private Skill skill;
private Armor armor;
private Weapon weapon;
public Builder(String name){
this.name = name;
}
public Builder withSkill(Skill skill){
this.skill = skill;
return this;
}
public Builder withArmor(Armor armor){
this.armor = armor;
return this;
}
public Builder withWeapon(Weapon weapon){
this.weapon = weapon;
return this;
}
public Hero build(){
return new Hero(this);
}
}
}
好了,我们的builder模式的核心代码已经晚了,其实关键的就是Builder类,我们创建复杂对象就是通过Builder类封装了创建的细节,同时,Builder提供了一些公共方法,可以定制这些复杂对象的创建过程。
新建个测试类AppMain,测试一把。
public class AppMain {
public static void main(String[] args) {
Hero hero = new Hero.Builder("纳什男爵")
.withSkill(new Skill("飞龙在天"))
.withArmor(new Armor("亢龙铠甲"))
.withWeapon(new Weapon("唾沫星子"))
.build();
System.out.println(hero);
}
}
结果如下:
Hero{name='纳什男爵', skill=Skill{skillName='飞龙在天'}, armor=Armor{armorName='亢龙铠甲'}, weapon=Weapon{weaponName='唾沫星子'}}
当然了,这里也可以创建个“四鸟”,“河蟹”之类的。总之,你要打十个,么有问题啊,我们给你builder十个就好了,而且是不重样的。
Builder模式在源码中的应用
StringBuilder
其实我们熟知的StringBuilder就是builder模式的典型实现。我们平时使用基本都是这样:
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append(123).append('a')
.append(1.23)
.append(true)
.append("hhhh");
看着就很平常,soeasy的感觉,其实可以看到它能添加不同的数据类型进去,对应建造者模式中的各个部分,通过append方法的不同组合构建出了不同的StringBuilder对象。
看下源码:
......
@Override
public StringBuilder append(boolean b) {
super.append(b);
return this;
}
@Override
public StringBuilder append(char c) {
super.append(c);
return this;
}
......
上面列举了两个重载方法,可以看到其实是调用了父类的重载方法,父类是AbstractStringBuilder
// 这里只列举这一个父类的方法
public AbstractStringBuilder append(boolean b) {
if (b) {
ensureCapacityInternal(count + 4);
value[count++] = 't';
value[count++] = 'r';
value[count++] = 'u';
value[count++] = 'e';
} else {
ensureCapacityInternal(count + 5);
value[count++] = 'f';
value[count++] = 'a';
value[count++] = 'l';
value[count++] = 's';
value[count++] = 'e';
}
return this;
}
Mybatis中的builder模式
Mybatis中的SqlSessionFactoryBuilder、XMLMapperBuilder、XMLStatementBuilder等都使用了builder模式。
这里简单看下SqlSessionFactoryBuilder
所有的build重载方法都在构建SqlSessionFactory 对象。只是可以根据需要调用不同的方法,传入不同的参数,就可以构建出特性不同的SqlSessionFactory 。
看下其中一个build方法的源码
......
public SqlSessionFactory build(Reader reader, String environment, Properties properties) {
SqlSessionFactory var5;
try {
XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(reader, environment, properties);
var5 = this.build(parser.parse());
} catch (Exception var14) {
throw ExceptionFactory.wrapException("Error building SqlSession.", var14);
} finally {
ErrorContext.instance().reset();
try {
reader.close();
} catch (IOException var13) {
}
}
return var5;
}
......
而且可以看到,这个方法中又使用了一个XMLConfigBuilder 。
Builder模式的使用场景
下面再总结一下builder模式的使用场景吧。
- 创建复杂对象的算法应该独立于组成对象的部件及其组装方式。
- 构造对象的过程允许所构造的对象的不同表示。
设计模式往期回顾
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