如何使用建造者模式構造複雜對象？

2021 年 4 月 20 日
筆記
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『建造者模式』是一種簡化複雜對象構建過程的設計模式，他的核心夙願是：把對象的構建和表述分離。

舉個栗子

每種食品包裝上都會有一個營養成分表，每份的含量、每罐的含量、每份卡路里、脂肪、碳水化合物、鈉等，還可能會有其他 N 種可選數據，大多數產品的某幾個成分都有值

那麼我們表述這個食品類：

public class Nutrition {
    private int servingSize;// required
    private int servings;// required
    private int calories;// optional
    private int fat;// optional
    private int sodium;// optional
    private int carbohydrate;// optional

    public Nutrition(int servingSize,int servings) {
        //.....
    }

    public Nutrition(int servingSize,int servings, int calories) {
        //.....
    }

    public Nutrition(int servingSize,int servings,int calories,int fat) {
        //.....
    }

    public Nutrition(int servingSize, int servings,int calories, int fat,int sodium) {
        //.....
    }

    public Nutrition(int servingSize,int servings,int calories,int fat,int sodium,int carbohydrate) {
        //.....
    }
}

這裡的欄位還不多，構造一個對象已經如此複雜了，可想而知，真實業務中十幾二十個屬性該如何構建？

有人說，只使用構造函數傳遞必須參數，可選參數通過 setter 方法調用傳入。不錯，這種方式應該也是大家業務中處理的方式吧，沒別的，『建造者模式』僅僅表示，這種構造函數+setter方法的方式不夠優雅。

建造者模式

定義一個抽象 Builder：

public abstract class AbstractBuilder {

    protected Nutrition nutrition;

    public AbstractBuilder setServingSizeServings(int size,int servings){
        nutrition.setServingSize(size);
        nutrition.setServings(servings);
        return this;
    }
    public AbstractBuilder setCalories(int calories){
        nutrition.setCalories(calories);
        return this;
    }
    public AbstractBuilder setFat(int fat){
        nutrition.setFat(fat);
        return this;
    }
    public AbstractBuilder setSodium(int sodium){
        nutrition.setSodium(sodium);
        return this;
    }
    public AbstractBuilder setCarbohydrate(int carbohydrate){
        nutrition.setCarbohydrate(carbohydrate);
        return this;
    }

    public Nutrition build(){
        return nutrition;
    }
}

定義一個默認實現的 Builder：

public class DefaultBuilder extends AbstractBuilder{
}

客戶端構建一個對象：

Nutrition nutrition = new DefaultBuilder().
    setServingSizeServings(10, 20).
    setCalories(100).
    build();

建造者模式實現完了。你會發現 Nutrition 對象的表述和他的構造是完全分離的。

至於和構造函數+setter方式有什麼區別，我想比較重要的一點區別就是，setter 方法可以被任意調用，你無法準確判定對象初始化生成時候的初始參數值是什麼，使用構造者就會比較明顯，構造這個對象使用了哪些參數，一目了然。

並且，我這裡只提供了一個默認 DefaultBuilder，如果你有特殊需求，你可以自定義實現一個 Builder，設置他的某些欄位值為一個固定值，這樣 build 出來的對象在某些屬性上就是固定的，是一種特殊對象。

哪些源碼在實踐

1、JDK 中的 StringBuilder、StringBuffer最顯而易見了，他們的目標是建造一個 String 對象，建造的方法就是 toString 方法，通過各種 append 方法「參數化」對象。

2、mybatis 中的 SqlSessionFactoryBuilder

3、SpringMVC 中的 UriComponentsBuilder

你還知道哪些在使用建造者模式的優秀框架？

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