Java 帝国之建造者模式
Java 帝国之建造者模式
本文来自王钦誉的投稿,老刘做了较大修改。
原文地址:
https://xiaoqinyu0000.github.io/2018/06/11/Java/JavaBuilder/
据说在帝国建立初期,人类眼里的Java程序就是一个黑乎乎的命令行窗口,里面显展示着大片大片的代码和文字。
那是一个灰暗的年代, 几乎没有人愿意天天与这些黑窗口打交道。
国王决心让帝国变得多姿多彩,于是下令建立图形村,研究Java的图形和图像。
经过艰苦卓绝的努力,我们掌握了GUI编程的核心技术,帝国终于可以在人类设备上展示图形界面了。
99个重载函数
我是图形村的一个代表,专门对外提供一种图形: Square(正方形)
给你看看我最近接的几个单子:
用户一的需求是一个50 * 50的蓝色正方形;
用户二的需求是一个50 * 50的蓝色正方形,还要一个黑色的边框;
…....
Square对象可以很简单(例如用户一要的就是一个蓝色的正方形),也可以非常复杂(形状、颜色、大小、边框、阴影、层次等等)。
用户需要什么样的图形,只需要把对应的属性(长、宽、颜色...)告诉我就行...
1class Square {
2 public Square(int size, int color) { ... }
3
4 public Square(int size, int color, int borderColor) { ... }
5
6 public Square(int size, int color, int borderColor, float radius) { ... }
7
8 public Square(int size, int color, int borderColor, float radius, float strokeDashGap) { ... }
9
10 public Square(int size, int color, int borderColor, float radius, float strokeDashGap, float shadow) { ... }
11 ......
12}
(友情提示:可左右滑动)
为此,一个Square的构造函数, 我整整重载了99次!
不过带来的好处就是不管用户想要一个什么样的图形,只需调用一个方法,一行代码就可以搞定啦。
比如,用户1想要一个50*50的蓝色正方形,你需要给我3个参数便可以获得Square对象:
大小:50 * 50
颜色:Color.Blue
Square square = new Square(50, Color.Blue);
想再加一个黑色边框,只需要增加一个参数就行:
边框:Color.Black
Square square = new Square(50, Color.Blue, Color.Black);
仅需一行代码就可以拿到Square对象,然后就可以在人类的设备上显示图形啦。
没有什么是一个重载方法解决不了的,如果有,那就两个重载方法…
每当有人抱怨说,从你这99个方法中找到一个合适的方法实在是太难了! 我就扔给他一个文档,里边详细描述着每个方法的参数,含义,只要读一遍,绝对没问题!
我的坚持引发了大家的怨气,当抱怨的人越来越多,我有点慌了,赶紧去找村长,希望他能给出点注意。
新设计
村长看了一会儿我的API,叹了口气说:“怪不得人家抱怨,你看看你的设计!”
Square square = new Square(50, Color.Red, Color.Blue, 5, Color.Black, 4, 9, Color.Red, 4, 8);
我一瞧,有什么奇怪的嘛?不就是创建一个Square对象吗?
他指着这行代码:“你看这行代码,能够清晰得知道要的是怎么样的图形吗?假设要你把阴影颜色改了,你知道改哪个值吗?”
我说:“稍等,我查下文档。”
3分钟后我说:“好像是改第5个参数吧。”
“每次用你的服务都要去查文档,从N个重载方法里找到对应所需的方法,再看看每个属性的含义,你觉得好用吗?” 村长厉声斥责。
我心想,这确实是问题,然而世间之事哪能十全十美呢?
我叹了口气:“Square 是复杂对象, 有很多属性和组合方式…有形状、颜色、长宽、边框、阴影、内外边距….”。
“你啊,真是不思进取,你想想,还有什么好的设计? ”
我说:“也许可以做出这样? ”
1class Square {
2 public Square() {...}
3 public void setSize(int size) {...}
4 public void setColor(int color) {...}
5 public void setBorderSize(int size) {...}
6 public void setBorderColor(int color) {...}
7 public void setPadding(int left, int top, int right, int bottom) {...}
8 ...
9}
(友情提示:可左右滑动)
其实就是把各个属性拆分成各个方法,让用户去组合他们需要的属性!
1Square square = new Square();
2square.setColor(Color.Blue);
3square.setBorderSize(5);
4square.setBorderColor(Color.Black);
如何对参数进行检查?
村长说:“这其实是一种类似JavaBean的方法, 比之前好了一点,但是你想过这个问题没有? 假设一些属性依赖另外一些属性,如果设置了属性A,但是没有设置属性B,那Square对象其实是有问题的,对于这种情况,你怎么处理?你在什么地方检查这种互相依赖的逻辑? ”
村长一下子就击中我的要害了,果然有两下子。
我赶紧请教:“您有何高见?”
村长说道:“你可以开放一个静态内部类专门用来与外界打交道,来收集用户想要设置的参数并且做检查。”
1class Square {
2
3 private int color;
4 private int borderSize;
5 ......
6 //private,让外面无法直接创建
7 private Square(Builder builder) {
8 this.color = builder.color;
9 this.borderSize = builder.borderSize;
10 ......
11 }
12
13 public static class Builder {
14 private int color;
15 private int borderSize;
16 ......
17
18 public void setColor(int color) { }
19 public void setBorderSize(int size) { } //边框大小
20 public void setBorderColor(int color) { } //边框颜色
21 public void setPadding(int left, int top, int right, int bottom) { }
22 ...
23
24 public Square build() {
25 ...检查参数之间的关系是否设置正确...
26 return new Square(this);
27 }
28 }
29}
看到这个代码,我已经不由自主地在纸上模拟用户的使用场景了:
1Square.Builder builder = new Square.Builder();
2builder.setSize(50);
3builder.setColor(Color.Blue);
4builder.setBorderSize(5);
5builder.setBorderColor(Color.Black);
6//在build方法中会检查参数是否正确。
7Square square = builder.build();
可是这个调用方式可是比我之前提供的API复杂得多呀!如果旧的API,只用一行代码就可以可以了!
链式调用
村长似乎看到了我的疑惑,笑了笑问到:”你知道链式调用吗?“。
紧接着,他又展示了一段代码,里面静态内部类Builder的所有设置属性的方法的返回值居然变了:
1class Square {
2 ...
3 public static final class Builder {
4 public Builder setColor(int color) {
5 ......
6 return this;
7 }
8 public Builder setBorderSize(int size) {
9 ......
10 return this;
11 }
12 public Builder setBorderColor(int color) {
13 ......
14 return this;
15 }
16 public Builder setPadding(int left, int top, int right, int bottom) {
17 ......
18 return this;
19 }
20 ...
21 public Square build() {
22 ...检查参数之间的关系是否设置正确...
23 return new Square(this);
24 }
25 }
26}
每一个Builder都返回了一个this,可是这又有什么用呢。
结合之前对方说的链式调用,我内心突然想到某种可能!
赶紧对之前调用方式的Demo做了一点修改:
1Square square = new Square.Builder()
2 .setSize(50)
3 .setColor(Color.Blue)
4 .setBorderSize(5)
5 .setBorderColor(Color.Black)
6 .build();
居然用一行代码就完成了调用,而且每个方法和属性都是如此得清晰、如此的明了,让人陶醉其中,不能自拔!
“看来,好的API设计远远重要于一份面面俱到的文档。” 我不由地感慨。
建造者模式
村长说道:“是啊,其实这种方式有个名称,叫做建造者模式! 对于你这个场景很适用。”
“Builder模式? 23种设计模式之一, 我学习过,好像不是这样的啊?” 说着我展示了一个UML 类图。
“真是死脑筋,我们这个是个简化版嘛!你看看这个图,Client 可以认为就是Director, 对于Builder,我们没有没有接口,直接就是具体类。 核心思想还是一样的嘛!”
(完)
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