首页 文章详情

lombok中的builder注解居然是一种设计模式:让我们了解一下超级实用的“建造者模式”吧

程序员书单 | 119 2021-12-14 08:43 0 0 0
UniSMS (合一短信)

点击蓝色“程序员黄小斜”关注我哟

加个“星标”,每天和你一起多进步一点点

 lombok中的builder注解本质上是为你生成了一个构造器Builder类,通过这个类我们可以构造出带此注解的对象。本质上它实现了设计模式中一种经典的模式:建造者模式

1.认识:

①一句话来说:封装一个复杂对象的构建过程,并可以按步骤构造。因为需要对对象一步步建造起来,所以称为建造者模式。

②将复杂产品的构建过程封装分解在不同的方法中,使得创建过程非常清晰,能够让我们更加精确的控制复杂产品对象的创建过程,同时它隔离了复杂产品对象的创建和使用,使得相同的创建过程能够创建不同的产品。但是若内部变化复杂,会有很多的建造类。

2.UML类图:


UML说明:Product(产品角色):一个具体的产品对象。Builder(抽象建造者):创建一个Product对象的各个部件指定的抽象接口。ConcreteBuilder(具体建造者):实现抽象接口,构建和装配各个部件。Director(指挥者):构建一个使用Builder接口的对象。它主要是用于创建一个复杂的对象。它主要有两个作用,一是:隔离了客户与对象的生产过程,二是:负责控制产品对象的生产过程。

3.代码如下:

1.产品类:

public class Product {
    private String part1;//可以是任意类型
    private String part2;
    private String part3;
 /**set get 方法省略
}


2.抽象建造者

public abstract class Builder{

    Product product = new Product();
    public abstract void buildPart1();
    public abstract void buildPart2();
    public abstract void buildPart3();
    public Product getResult(){
        return product;
    };
}


3.具体建造者

public class ConcreteBuilder extends Builder {

    @Override
    public void buildPart1() {
        System.out.println("建造part1");
    }

    @Override
    public void buildPart2() {
        System.out.println("建造part2");
    }

    @Override
    public void buildPart3() {
        System.out.println("建造part3");
    }
}


4.指挥者:

public class Director {

    private Builder builder;

    public Director(Builder builder) {
        this.builder = builder;
    }

    public Product build(){
        builder.buildPart1();
        builder.buildPart2();
        builder.buildPart3();
        return builder.getResult();
    }
}


5.客户端

public class Client {

    @Test
    public void test() {
        Builder builder = new ConcreteBuilder();
        Director director = new Director(builder);
        director.build();
    }

}


6.执行结果


4.总结

优点:1、建造者独立,易扩展。将复杂产品的构建过程封装分解在不同的方法中,使得创建过程非常清晰,能够让我们更加精确的控制复杂产品对象的创建过程。

2、便于控制细节风险。它隔离了复杂产品对象的创建和使用,使得相同的创建过程能够创建不同的产品。

缺点:1、产品必须有共同点,范围有限制。

2、如内部变化复杂,会有很多的建造类,导致系统庞大。

应用场景1、需要生成的对象具有复杂的内部结构。2、需要生成的对象内部属性本身相互依赖。

5.应用场景

JAVA 中的 StringBuilder。

六、个人体会

设计模式是一种解决问题的思维和方式,不要生搬硬套,为了设计模式而模式。

PS:转载请注明出处 作者: TigerChain 地址: www.jianshu.com/p/300cbb9ee… 本文出自 TigerChain 简书 人人都会设计模式

教程简介

  • 1、阅读对象 本篇教程适合新手阅读,老手直接略过

  • 2、教程难度 初级,本人水平有限,文章内容难免会出现问题,如果有问题欢迎指出,谢谢

  • 3、Demo 地址:github.com/githubchen0…

正文

一、什么是建造者模式

1、生活中的建造者模式

1、盖房子

我们在生活中盖房子,一般就是打地基,盖框架「用砖头或钢筋混凝土」,然后是粉刷。基本上就是这个路子。当然我们这些工作全部可以自己做,可也以找几个工人去干,当然还可以可以直接找一个设计师,直接说我就要这样的房子,然后就不管了,最后问设计师「设计师给一张纸给工人,工人就啪啪的干了」验收房子即可「至于你是如何建的过程我不关心,我只要结果」---这就是建造者模式

2、组装电脑

我们买的电脑都是由主板、内存、cpu、显卡等组成,如何把这些东西组装起来给用户这就是建造者模式的作用,不同的人对电脑的配置需求不一样的「打游戏的对显卡要求高」,但是电脑构成部件是固定的,我们找电脑城的装机人员把电脑装起来这一过程就是建造模式

3、软件开发

我们开发一款产品,需要技术主管、产品经理、苦逼的程序员。在这里,产品经理就是指挥者「Director」和客户沟通,了解产品需求,技术主管是抽象的建造者[Builder],让猿们杂做就杂做,而程序员就是体力劳动者「即具体的建造者,按照技术主管下发的任务去做」--- 这就是一个接近完美的建造者模式「为什么说接近呢?因为没有百分之百,靠:又忘记吃药了」

2、程序中的建造者模式

建造者模式的定义

将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示,这是官方定义,通俗的说就是:建造者模式就是如何一步步构建一个包含多个组成部件的对象,相同的构建过程可以创建不同的产品

建造者模式的特点

建造者模式是一种创建型模式,适用于那些流程固定「顺序不一定固定」,建造的目标对象会有所改变这种场景「比如画一条狗,这个目标不变,但是不同的是有黄狗,胖狗,瘦狗等」,还有一种场景是代替多参数构造器

建造者模式的作用

  • 1、用户不知道对象的建造过程和细节就可以创建出复杂的对象「屏蔽了建造的具体细节」

  • 2、用户只需给出复杂对象的内容和类型可以创建出对象

  • 3、建造者模工按流程一步步的创建出复杂对象

建造者模式的结构

角色类别说明
Builder接口或抽象类抽象的建造者,不是必须的
ConcreateBuilder具体的建造者可以有多个「因为每个建造风格可能不一样」
Product普通的类具体的产品「即被建造的对象」
Director导演也叫指挥者统一指挥建造者去建造目标,导演不是必须的

建造者模式简单的 UML


二、建造者模式的举例

1、组装电脑

小明想组装一个台式电脑,小明对电脑配置一窍不通,就直接跑到电脑城给装机老板说我要一台打游戏非常爽的电脑,麻烦你给装一下「配置什么的你给我推荐一下吧」,于是老板就让它的员工「小美」按小明的要求装了一个性能灰常牛 B 的电脑,1 个小时后电脑装好了,小明交钱拿电脑走人。不一会儿小张又来了,要一个满足平时写文章就可以的电脑,老板针对小张的要求给不同的装机配置。不同的人有不同的配置方案「但是装机流程是一样的」,这就是一个典型的建造者模式

组装电脑简单的 UML


根据 UML 撸码

  • 1、创建被建造的对象电脑 --- Computer.java

/**
* Created by TigerChain
* 产品类--被建造的对象
*/
public class Computer {
private String cpu ; // cpu
private String hardDisk ; //硬盘
private String mainBoard ; // 主板
private String memory ; // 内存
... 省略 getter 和 setter
}
复制代码


  • 2、抽象的建造者 --- Builder.java

/**
* Created by TigerChain
* 抽象的建造者,即装电脑的步骤
* 至于安装什么型号的主板,不是我关心,而是具体的建造者关心的
*/
public interface Builder {
// 安装主板
void createMainBoard(String mainBoard) ;
// 安装 cpu
void createCpu(String cpu) ;
// 安装硬盘
void createhardDisk(String hardDisk) ;
// 安装内存
void createMemory(String memory) ;
// 组成电脑
Computer createComputer() ;
}

复制代码


  • 3、具体建造者,也就是装机工人小美 --- AssemblerBuilder.java

/**
* Created by TigerChain
* 具体的建造者,这里是商场的一个装机人员
*/
public class AssemblerBuilder implements Builder {

private Computer computer = new Computer() ;
@Override
public void createCpu(String cpu) {
computer.setCpu(cpu);
}

@Override
public void createhardDisk(String hardDisk) {
computer.setHardDisk(hardDisk);
}

@Override
public void createMainBoard(String mainBoard) {
computer.setMainBoard(mainBoard);
}

@Override
public void createMemory(String memory) {
computer.setMemory(memory);
}

@Override
public Computer createComputer() {
return computer;
}
}
复制代码


  • 4、还有老板「"指手画脚的人"」安排装机工工作 --- Direcror.java

/**
* Created by TigerChain
* 声明一个导演类「指挥者,这里可以装电脑的老板」,用来指挥组装过程,也就是组装电脑的流程
*/
public class Director {
private Builder builder ;
// 使用多态,装机工非常多,我管你小美,小兰,小猪,我统统收了
public Direcror(Builder builder){
this.builder = builder ;
}
// 老板最后只想看到装成的成品---要交到客户手中
public Computer createComputer(String cpu,String hardDisk,String mainBoard,String memory){
// 具体的工作是装机工去做
this.builder.createMainBoard(mainBoard);
this.builder.createCpu(cpu) ;
this.builder.createMemory(memory);
this.builder.createhardDisk(hardDisk);
return this.builder.createComputer() ;
}
}
复制代码


  • 5、测试类

/**
* Created by TigerChain
* 测试类
*/
public class Test {
public static void main(String args[]){
// 装机员小美
Builder builder = new AssemblerBuilder() ;
// 老板把小明的需求转给小美
Direcror direcror = new Direcror(builder) ;
// 老板最后拿到成品机子,工作全由小美去做
Computer computer = direcror.createComputer("Intel 酷睿i9 7900X","三星M9T 2TB (HN-M201RAD)","技嘉AORUS Z270X-Gaming 7","科赋Cras II 红灯 16GB DDR4 3000") ;
System.out.println("小明这台电脑使用的是:\n"+computer.getMainBoard()+" 主板\n"+computer.getCpu()+" CPU\n"+computer.getHardDisk()+"硬盘\n"+computer.getMainBoard()+" 内存\n");

}
}
复制代码


  • 6、运行查看结果


怎么样,至于小张,小猪要装机把自己要的配置给老板即可,然后老板如何装机不用你管,你就等着收装好的机子吧

2、盖房子

盖房子的基本步骤和流程是固定的无非就是打地基、盖框架、然后浇筑「至于盖平房、还是楼房那是每个客户的具体需求」。总体来说盖房子以有以三种方式:

  • 1、自己盖房子「没有办法有的人就是牛 B ,自己设计,自己动手,当然这属于小房子,你让一个人盖个32 层让我看看」

  • 2、想盖房子的人是一个包工头,自己找一帮工人自己就把房子搞定了

  • 3、想盖房子的人就是一个普通人,啥也不会,找一个设计师说“我就要盖个房子,南北通透,四秀常春”,设计师说没有问题,设计师把设计出来的图纸扔给包工头说:“就照这个样子盖”,包工头拿着图纸给工人们分工派活,最后完工

盖房子建造者模式简单的 UML


根据 UML 撸码

  • 1、房子对象 House.java

/**
* Created by TigerChain
* 最终的产品---房子
*/
public class House {
// 打地基
private String foundation ;
// 盖框架
private String frame ;
// 浇筑
private String pouring ;
... 省略 setter 和 getter
}
复制代码


  • 2、抽象建造者「包工头」 HouseBuilder.java

public interface HouseBuilder {
// 打地基
void doFoundation() ;
// 盖框架
void doFrame() ;
// 浇灌
void dpPouring() ;
// 房子建成
House getHouse() ;
}
复制代码


  • 3、具体建造者「工人」--盖平房 PingFangBuilder.java

/**
* Created by TigerChain
* 盖平房
*/
public class PingFangBuilder implements HouseBuilder {

private House house = new House() ;

@Override
public void doFoundation() {
house.setFoundation("盖平房的地基");
}

@Override
public void doFrame() {
house.setFrame("盖平房的框架");
}

@Override
public void dpPouring() {
house.setPouring("盖平房不用浇灌,直接人工手刷就可以");
}

@Override
public House getHouse() {
return house;
}
}
复制代码


  • 4、具体建造者「工人」--盖楼房 LouFangBuilder.java

/**
* Created by TigerChain
* 盖楼房
*/
public class LouFangBuilder implements HouseBuilder {

private House house = new House() ;
@Override
public void doFoundation() {
house.setFoundation("盖楼房的地基就打十米深");
}

@Override
public void doFrame() {
house.setFrame("楼房的框架要使用非常坚固钢筋混凝土");
}

@Override
public void dpPouring() {
house.setPouring("楼房拿个罐车把框架拿混凝土灌满即可");
}

@Override
public House getHouse() {
return house;
}
}
复制代码


  • 5、指挥者「设计师」 HouseDirector.java

/**
* Created by TigerChain
* 设计师
*/
public class HouseDirector {
// 指挥包工头
public void buildHouse(HouseBuilder houseBuilder){
houseBuilder.doFoundation();
houseBuilder.doFrame();
houseBuilder.dpPouring();
}
}

复制代码


  • 6、测试一下 Test.java

/**
* Created by TigerChain
* 测试
*/
public class Test {
public static void main(String args[]){

// 方式一、客户自己盖房子,亲力亲为
System.out.println("========客户自己建房子,必须知道盖房的细节========");
House house = new House() ;
house.setFoundation("用户自己建造房子:打地基");
house.setFrame("用户自己建造房子:盖框架");
house.setPouring("用户自己建造房子:浇筑");

System.out.println(house.getFoundation());
System.out.println(house.getFrame());
System.out.println(house.getPouring());

// 方式二、客户找一个建造者盖房子「充当包工头角色」,但是要知道如何盖房子「调用建造者盖房子的顺序」
System.out.println("========客户直接找盖房子的工人「建造者」,客户要调用建造者方法去盖房子,客户必须得知道房子如何造========");

HouseBuilder houseBuilder = new PingFangBuilder() ;
houseBuilder.doFoundation();
houseBuilder.doFrame();
houseBuilder.dpPouring();
House house1 = houseBuilder.getHouse() ;
System.out.println(house1.getFoundation());
System.out.println(house1.getFrame());
System.out.println(house1.getPouring());

// 方式三、使用建造者模式,找一个设计师「设计师拉一帮建造者去干活」,告诉他我想要什么样的房子,最后客户只问设计师要房子即可
System.out.println("========客户直接找一个设计师,设计师统一指挥建造者盖房子,房子杂盖,客户不关心,最后只是找设计师要房子即可========");

HouseBuilder pingFangBuilder = new PingFangBuilder() ;
HouseDirector houseDirector = new HouseDirector() ;
houseDirector.buildHouse(pingFangBuilder);
House houseCreateByBuilder = pingFangBuilder.getHouse() ;

System.out.println(houseCreateByBuilder.getFoundation());
System.out.println(houseCreateByBuilder.getFrame());
System.out.println(houseCreateByBuilder.getPouring());
}
}

复制代码


我们对比了三种方式,自己盖房子,找工人盖房子,找设计师盖房子来逐步感受一下建造者模式的优点

  • 6、运行查看结果


可以看到最后一种最舒服,盖房子的时候直接外包给设计师自己就不用管了,到时候问设计师要建好的成品房子即可,这样对客户来说具体如何盖房子我不需要知道,屏蔽细节「只能说有钱就是任性」

— 【 THE END 】—
公众号[程序员黄小斜]全部博文已整理成一个目录,请在公众号里回复「m」获取!

最近面试BAT,整理一份面试资料Java面试BATJ通关手册,覆盖了Java核心技术、JVM、Java并发、SSM、微服务、数据库、数据结构等等。

获取方式:点“在看”,关注公众号并回复 PDF 领取,更多内容陆续奉上。

文章有帮助的话,在看,转发吧。

谢谢支持哟 (*^__^*)

good-icon 0
favorite-icon 0
收藏
回复数量: 0
    暂无评论~~
    Ctrl+Enter