设计模式之建造者模式

这是我参与8月更文挑战的第3天，活动详情查看：8月更文挑战java

欢迎来到今天的学习，今天咱们一块儿来唠唠建造者模式。多唠叨几句，前面我有提到本月将会对java的设计模式精讲，欢迎点击头像，关注个人专栏，我会持续更新，加油！算法

系列文章：编程

设计模式之单例模式设计模式

设计模式之工厂模式markdown

....系列持续更新框架

话很少话，进入正题ide

建造者模式

建造者模式是另一个高频使用的建立型设计模式——一般叫 Builder 模式，中文通常叫建造者模式或生成器模式。函数

今天咱们改变下策略，先开始不讲原理，先从例子下手，从解决问题案例当中去寻求答案。你认为的那种答案。oop

先看建造者模式主要带来什么或者解决什么问题：post

直接使用构造函数或者使用 set 方法来建立对象方不方便？，有没有一种简单的方法建立对象
存在的价值，为何须要建造者模式建立对象

下面经过代码具体深刻理解，咱们只讲干货，让你看完就能解决如今你代码中的实际问题！

场景及案例分享

对同一种场景咱们用建造者模式和不用建造者模式来进行代码对比：

很简单，咱们建立学生对象

/** * 学生实体 * 不用建造者模式 */
public class Students {
    private String name;    //姓名
    private int age;        //年龄
    private String grade;   //班级
    private String gender;  //性别
    public Student(String name, int age, String grade, String gender) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.grade = grade;
        this.gender = gender;
    }
    public Student(String name, int age, String grade) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.grade = grade;
    }
    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
   
}

 //上述代码写了三个不一样参数的构造函数
public static void main(String[] args) {
    Student student01 = new Student("张三",26,"13班","男");
    
    Student student02 = new Student("张三",26,"13班");
    
    ...
}
复制代码

上述有问题吗，没有问题。这代码能够吗，你以为呢？问题显而易见（确定还有不少小伙伴日常工做中都是这么搞的）。上面这段代码没有使用建造者模式，因此咱们须要使用传统的 getter、setter 方法，并指定不一样的入参来构造对象。若是参数过多，业务比较多，那须要建立太多构造方法。

而使用建造者模式后的类，功能却发生了彻底不同的变化，以下所示：

/** * 学生实体 * * 使用建造者模式建立对象 */
public class Students {
    //全部属性
    private String name;   
    private int age;       
    private String grade;  
    private String gender; 
    
    public Students() {
    }
    
    //内部builder new对象
    public static Students builder() {
        return new Students();
    }
    
    //将属性做为步骤
    public Students name(String name) {
        this.name = name;
        return this;
    }
    //将属性做为步骤
    public Students age(int age) {
        this.age = age;
        return this;
    }
    //将属性做为步骤
    public Students grade(String grade) {
        this.grade = grade;
        return this;
    }
    //将属性做为步骤
    public Students gender(String gender) {
        this.gender = gender;
        return this;
    }
    
    //执行建立操做（最后封口return）
    public Students build() {
        validateObject(this);
        return this;
    }
    private void validateObject(Students Students) {
        //能够作基础预校验，或自定义校验
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Students{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", grade='" + grade + '\'' +
                ", gender='" + gender + '\'' +
                '}';
    }
}



 //用建造者模式来建立对象
public static void main(String[] args) {
    
    //建立对象
    Students st = Students.builder()
            .name("张三")
            .age("26")
            .grade("13班")
            .gender("男")
            .build();
            
      //建立对象
    Students st01 = Students.builder()
            .name("张三")
            .age("26")
            .grade("13班")
            .build();       
            
     //一步步建造一个个属性 
}

复制代码

这，就是建造者模式来搞定对象。咱们能够发现构建出了彻底不一样的对象实例，而使用传统的 getter、setter 方法，则须要写不少不一样的构造函数来应对变化。

因此说，使用建造者模式能更方便地帮助咱们按需进行对象的实例化，避免写不少不一样参数的构造函数，同时还能解决同一类型参数只能写一个构造函数的弊端。

虽然上面案例的实现比较简单，可是也充分演示了如何使用建造者模式。在实际的使用中，一般能够直接使用 lombok 的 @Builder 注解实现类自身的建造者模式

为何使用建造者模式来建立对象？存在的意义是什么

为何要使用建造者模式来建立类？在我看来，有如下几点缘由。

第一，分步骤的属性赋值更适合屡次运算结果类建立场景。在面向对象软件开发中，不少时候建立类所须要的参数并非一次都能准备好的，好比，计算订单优惠价格、查询库存状态等，有的参数可能须要经过调用多个服务运算后才能得出，这时咱们能够根据已知参数预先对类进行建立，等有合适的参数时再设置类的属性，而不是等到全部结果都齐备后才去建立类。
第二，不须要关心特定类型的建造者的具体算法实现。好比，咱们在使用 StringBuilder 时，并不太关心它的具体代码实现，而是关心它提供给咱们的使用功能。这在某些须要快速复用的场景中，能起到提高编码效率的做用。
第三，提升代码的可阅读性，简洁明了，须要哪一个功能（属性），就调用哪一个，方便阅读，可维护性强。内部属性扩展性极强，自由地组合对象属性。
第四知足开闭原则，这也是设计模式的优势。每个建造者都相对独立，所以能方便地进行替换或新增，这就大大提高了代码的可扩展性。

固然，夸奖完，仍是要指出一些存在一些客观性存在的问题。

使用范围有限。建造者模式所建立的对象通常都须要有不少的共同点，若是对象实例之间的差别性很大，则不适合使用建造者模式。
容易形成超类，业务繁多，新的建立步骤就会被加进来，这会形成代码量的急剧膨胀，类会变得臃肿，最终造成一个庞大的超大类。

Netty当中的建造者模式

咱们来看下Netty框架当中是怎么运用建造者模式的（Netty不懂的自行百度下，后续我会对Netty做出专题来说）。

你们还记得，在服务端启动的时候有个启动辅助类ServerBootStrap，咱们调用group方法、channel方法设置参数。这里面也使用了这种建造者链式编程来设置相关参数。

ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
//开始建立对象
b.group(bossGroup, workerGroup) //bossGroup和workerGroup 先不用管，本节主要讲建造者模式

            //赋值channel参数
            .channel(NioServerSocketChannel.class)
            //赋值option参数
            .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 100)
            //赋值handler参数
            .handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO))
            .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                @Override
                public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                    System.out.println("服务启动");
                }
            });
    
复制代码

下面咱们来一块儿看下源码，源码我就直接从idea当中截图了，我会从中圈出重点：

先看group，设置完参数以后，便返回this对象

再看 childHandler,依然如此，是否是和咱们上面学生的例子是同样的

其余几个参数也是同样，你们能够自行看下。

总结

OK，今天咱们的建造者模式就讲到这里，感谢你的阅读，相信你能从中学到东西。同时也很是欢迎您的点赞，关注和分享！

我已经将本章收录在专题里，点击文章下方专题，关注专栏，我会天天发表干货，本月我会持续输入设计模式。咱们下期再见！