详解建造者模式(含图例、UML类图、源码示例等)
来源:mikechen的详解互联网架构
为什么要学设计模式?设计模式有哪些优点?
提升查看框架源码能力提升对复杂业务代码的设计能力以及 code 能力为今后面试以及技术进阶夯实基础今天我们要讲的是设计模式中的建造者模式(Builder)。
建造者模式(Builder)是建造创建型模式中的一种,在面向对象编程中常用,式含必知必会。图例图源
建造者模式(builder):将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的码示构建过程可以创建不同的表示。
例如:
我们要定制一台电脑,详解我们只需要确认配件品牌及型号,建造而不必知道组装电脑的式含这个过程。
这种情况下,我们可以采用建造者模式,类例将配件和组装电脑的码示过程分离,让构建过程和配件都能自由拓展,详解降低两者之间的建造耦合。
02建造者模式的式含 UML 类图为了加深理解,我们来看下建造者模式的 UML 类图。
建造者模式的亿华云计算 4 个重要角色:
Product(产品类):具体需要生成的类对象;Builder(抽象建造者类):为我们需要生成的类对象,构建不同的模块属性,即:公开构建产品类的属性,隐藏产品类的其他功能;ConcreteBuilder(具体建造者类):抽象 Builder 类的实现类,实现抽象 Builder 类定义的所有方法,并且返回一个组建好的对象;Director(指挥者类):用于统一组装流程,确定构建我们的类对象具体有哪些模块属性,在实际应用中可以不需要这个角色,直接通过 client 处理。03建造者模式的应用场景下面是建造者模式的两个典型应用场景。
1)建造者模式在 Java 源码中的体现,较为典型的就是 StringBuilder。
将指定的字符串追加到此字符序列:
@Overridepublic StringBuilder append(CharSequence s) { super.append(s);// 实现过程略 return this;}将此字符序列用其反转形式取代:@Overridepublic StringBuilder reverse() { super.reverse();// 实现过程略 return this;}测试代码:
StringBuilder sb = new StringBuilder("12345");sb.append("67890");sb.reverse();System.out.println(sb);StringBuilder sb1 = new StringBuilder("12345");sb1.reverse();sb1.append("67890");System.out.println(sb1);结果:
System.out: 0987654321System.out: 1422167890根据 StringBuilder 不同方法的不同调用顺序,可以生成不同的字符串,这样的源码下载操作很灵活。
2)建造者模式在很多第三方框架中也有实现。
例如,网络框架 OkHttp3中的 OkHttpClient、Request。
我们来看下 OkHttpClient 、及其内部类 OkHttpClient、Builder 的部分源码:
默认采用 Builder 进行建造:
public OkHttpClient() { this(new Builder());}由 builder 配置分发器、代理、协议以及自定义拦截器等:
OkHttpClient(Builder builder) { this.dispatcher = builder.dispatcher; this.proxy = builder.proxy; this.protocols = builder.protocols; /** 省略大段代码 */ boolean isTLS = false; for (ConnectionSpec spec : connectionSpecs) { isTLS = isTLS || spec.isTls(); } /** 省略大段代码. */ if (interceptors.contains(null)) { throw new IllegalStateException("Null interceptor: " + interceptors); } if (networkInterceptors.contains(null)) { throw new IllegalStateException("Null network interceptor: " + networkInterceptors); }}public static final class Builder { public Builder() { 分发器、协议、代理的默认参数: dispatcher = new Dispatcher(); protocols = DEFAULT_PROTOCOLS; proxySelector = ProxySelector.getDefault(); if (proxySelector == null) { proxySelector = new NullProxySelector(); } } Builder(OkHttpClient okHttpClient) {反向配置分发器、代理、协议:
this.dispatcher = okHttpClient.dispatcher; this.proxy = okHttpClient.proxy; this.protocols = okHttpClient.protocols;新增所有自定义拦截器和自定义网络拦截器:
this.interceptors.addAll(okHttpClient.interceptors); this.networkInterceptors.addAll(okHttpClient.networkInterceptors); }配置代理:
public Builder proxy(@Nullable Proxy proxy) { this.proxy = proxy; return this; }向拦截器链中增加自定义拦截器:
public Builder addInterceptor(Interceptor interceptor) { if (interceptor == null) throw new IllegalArgumentException("interceptor == null"); interceptors.add(interceptor); return this; }build() 方法,生成 OkHttpClient 对象:
public OkHttpClient build() { return new OkHttpClient(this); }}04建造者模式的优缺点优点:使用建造者模式可以使客户端不必知道产品内部组成的细节;
具体的建造者类之间是相互独立的,容易扩展;
由于具体的建造者是独立的,因此可以对建造过程逐步细化,而不对其他的模块产生任何影响。
缺点是产生多余的 Build 对象、香港云服务器Dirextor 类。05 建造者模式与工厂模式的区别