设计模式4-建造者模式

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Builder 模式，中文翻译为建造者模式或者构建者模式，也有人叫它生成器模式。

定义虽然基本没有。。用，因为大部分人都看不懂，但是还的说出来。。。

The intent of the Builder design pattern is to separate the construction of a complex object from its representation. By doing so the same construction process can create different representations.

将一个复杂对象的构建与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

当一个类的构造函数参数个数超过 4 个，而且这些参数有些是可选的参数，考虑使用构造者模式。

当一个类的构造函数参数超过 4 个，而且这些参数有些是可选的时，我们通常有两种办法来构建它的对象。例如我们现在有如下一个类计算机类 Computer，其中cpu 与ram是必填参数，而其他 3 个是可选参数，那么我们如何构造这个类的实例呢, 通常有两种常用的方式：

public class Computer {
    private String cpu;// 必须
    private String ram;// 必须
    private int usbCount;// 可选
    private String keyboard;// 可选
    private String display;// 可选
}

第一：折叠构造函数模式（telescoping constructor pattern），这个我们经常用, 如下代码所示

public class Computer {
     ...
    public Computer(String cpu, String ram) {this(cpu, ram, 0);
    }
    public Computer(String cpu, String ram, int usbCount) {this(cpu, ram, usbCount, "罗技键盘");
    }
    public Computer(String cpu, String ram, int usbCount, String keyboard) {this(cpu, ram, usbCount, keyboard, "三星显示器");
    }
    public Computer(String cpu, String ram, int usbCount, String keyboard, String display) {
        this.cpu = cpu;
        this.ram = ram;
        this.usbCount = usbCount;
        this.keyboard = keyboard;
        this.display = display;
    }
}

第二种：Javabean 模式，如下所示

public class Computer {
        ...

    public String getCpu() {return cpu;}
    public void setCpu(String cpu) {this.cpu = cpu;}
    public String getRam() {return ram;}
    public void setRam(String ram) {this.ram = ram;}
    public int getUsbCount() {return usbCount;}
...
}

那么这两种方式有什么弊端呢？
第一种主要是使用及阅读不方便 。你可以想象一下，当你要调用一个类的构造函数时，你首先要决定使用哪一个，然后里面又是一堆参数，如果这些参数的类型很多又都一样，你还要搞清楚这些参数的含义，很容易就传混了。。。那酸爽谁用谁知道。
第二种方式在构建过程中对象的状态容易发生变化(因为暴露了 set 方法)，造成错误。因为那个类中的属性是分步设置的，所以就容易出错。

为了解决这两个痛点，builder 模式就横空出世了。

我们可以把校验逻辑放置到 Builder 类中，

先创建建造者，并且通过 set() 方法设置建造者的变量值，然后在使用 build() 方法真正创建对象之前，做集中的校验，校验通过之后才会创建对象。
除此之外，我们把 ResourcePoolConfig 的构造函数改为 private 私有权限。这样我们就只能通过建造者来创建 ResourcePoolConfig 类对象。
并且，ResourcePoolConfig 没有提供任何 set() 方法，这样我们创建出来的对象就是不可变对象了。

public class ResourcePoolConfig {
  private String name;
  private int maxTotal;
  private int maxIdle;
  private int minIdle;

  private ResourcePoolConfig(Builder builder) {
    this.name = builder.name;
    this.maxTotal = builder.maxTotal;
    this.maxIdle = builder.maxIdle;
    this.minIdle = builder.minIdle;
  }
  //... 省略 getter 方法...

  // 我们将 Builder 类设计成了 ResourcePoolConfig 的内部类。// 我们也可以将 Builder 类设计成独立的非内部类 ResourcePoolConfigBuilder。public static class Builder {
    private static final int DEFAULT_MAX_TOTAL = 8;
    private static final int DEFAULT_MAX_IDLE = 8;
    private static final int DEFAULT_MIN_IDLE = 0;

    private String name;
    private int maxTotal = DEFAULT_MAX_TOTAL;
    private int maxIdle = DEFAULT_MAX_IDLE;
    private int minIdle = DEFAULT_MIN_IDLE;

    public ResourcePoolConfig build() {
      // 校验逻辑放到这里来做，包括必填项校验、依赖关系校验、约束条件校验等
      if (StringUtils.isBlank(name)) {throw new IllegalArgumentException("...");
      }
      if (maxIdle > maxTotal) {throw new IllegalArgumentException("...");
      }
      if (minIdle > maxTotal || minIdle > maxIdle) {throw new IllegalArgumentException("...");
      }

      return new ResourcePoolConfig(this);
    }

    public Builder setName(String name) {if (StringUtils.isBlank(name)) {throw new IllegalArgumentException("...");
      }
      this.name = name;
      return this;
    }

    public Builder setMaxTotal(int maxTotal) {if (maxTotal <= 0) {throw new IllegalArgumentException("...");
      }
      this.maxTotal = maxTotal;
      return this;
    }

    public Builder setMaxIdle(int maxIdle) {if (maxIdle < 0) {throw new IllegalArgumentException("...");
      }
      this.maxIdle = maxIdle;
      return this;
    }

    public Builder setMinIdle(int minIdle) {if (minIdle < 0) {throw new IllegalArgumentException("...");
      }
      this.minIdle = minIdle;
      return this;
    }
  }
}

// 这段代码会抛出 IllegalArgumentException，因为 minIdle>maxIdle
ResourcePoolConfig config = new ResourcePoolConfig.Builder()
        .setName("dbconnectionpool")
        .setMaxTotal(16)
        .setMaxIdle(10)
        .setMinIdle(12)
        .build();

正文完