一段對話講完建造者模式

帥地發表於2019-03-03
模式

截止今天，小秋學習Java剛剛滿三個月。此刻的小秋感覺自己Java學的還不錯，想去帥地面前炫耀一番，於是，就發生了一下一番對話…..

得意的小秋

帥地：嗨，小秋，看你今天氣色不錯啊。最近Java學的怎麼樣了？

小秋：說實話，比起三個月前我學指標的那段日子，這Java太友好了，感覺就是分分種的事(暗自得意)。

帥地：我靠，你這口氣還挺大啊。從c的程式導向到Java的物件導向，還習慣不？

小秋：哎，還行，無非就是“一切皆物件”，Java中的物件感覺類似於C中的結構體。反正不過三七二十一，我腦子裡都把他們當成是一個物件就得了。(內心自我感覺良好)

帥地：看你也學了三個月了，要不我隨便拿道題考考你？(讓你不謙虛，暗自偷笑)

小秋：好啊，正好練練手(嘿嘿，終於可以展現實力了)。

過載多次的建構函式

帥地：假如有一個蛋糕Cake物件，蛋糕這個物件有一個必選屬性size，還有一些可選屬性apple,banana,orange,mango等，必選屬性代表使用者必須要指定蛋糕的大小，可選屬性代表這些蛋糕要加哪些材料。

小秋：這個很簡單啊，建立一個Cake類，裡面有size,apple,banana,orange,mango屬性，然後構造器的引數裡指定size這個引數就可以了。我直接上程式碼吧：

public class Cake {
    private int size;
    private String apple;
    private String banana;
    private String orange;
    private String mango;
    //new時必須給出size
    public Cake(int size) {
        this.size = size;
    }
}

帥地：可選引數呢？我要new一個size=30,並且新增apple的蛋糕怎麼辦？

小秋：哦，我寫的太快，忘了過載了，稍等(心想，這還不簡單)。

public class Cake {
    private int size;
    private String apple;
    private String banana;
    private String orange;
    private String mango;

    public Cake(int size) {
        this.size = size;
    }
    public Cake(int size, String apple) {
        this.size = size;
        this.apple = apple;
    }
    public Cake(int size, String apple, String orange) {
        this.size = size;
        this.apple = apple;
        this.orange = orange;
    }
    public Cake(int size, String apple, String orange, String mango) {
        this.size = size;
        this.apple = apple;
        this.orange = orange;
        this.mango = mango;
    }
}

小秋：這下總可以了吧，你要加哪些料，你就使用哪個構造器。全部給你過載了。

帥地：(露出狡猾的表情)寫建構函式倒是挺快的，那如果我要只加apple和mango的蛋糕呢？

小秋：啊？好吧，你這是逼我把所有組合的構造器都寫出來。

於是，小秋把所有構造器的組合都寫了出來。由於size是個必須引數，把其他四個可選引數進行組合，一共有16種。

噼裡啪啦，劈里啪啦，小秋一口氣把他們全部寫出來了

public class Cake {
    private int size;
    private String apple;
    private String banana;
    private String orange;
    private String mango;

    public Cake(int size){
        this.size = size;
    }
    public Cake(int size, String apple){
        this.size = size;
        this.apple = apple;
    }
    public Cake(int size, String banana){
        this.size = size;
        this.banana = banana;
    }
    .....
}

小秋：好了，這下，你要啥組合有啥組合了。

帥地：四個可選引數你就寫了這麼一大堆引數了。確定這樣寫？

小秋：我覺得挺好的啊，反正很快，多寫幾個就多寫幾個吧。

帥地：那如果給你6個可選引數呢？

這時候小秋偷偷算了一些，發現一共有74種組合？

小秋：不就是74種組合，我覺得問題不是很大(心有點虛)。

帥地：那萬一有10個可選引數呢？

小秋：…..

帥地：而且你過載那麼多構造器，使用者在在new的時候，第一個引數和第二個引數代表什麼，使用者混亂了怎麼吧？例如，你有個apple+banana的構造器

public Cake(int size, String apple, String banana){
    this.size = size;
    this.apple = apple;
    this.banana = banana;
}

但是使用者在new的時候，可能忘記了引數的順序

Cake cake = new Cake(size,“banana”,“apple”)。

小秋：我會提供相應的文件啊，忘記了可以看文件勒。

帥地：幾百個建構函式，而且還那麼相似，你去看下文件試試，然後說說你的心情。

小秋：……(不知所措)。

通過Javabean的模式

帥地：有沒其他什麼辦法？

小秋：我想到另一種辦法了，我可以通過set和get方法來設定可選引數的。我直接上程式碼你看看

public class Cake {
    private int size;
    private String apple;
    private String banana;
    private String orange;
    private String mango;

    public Cake(int size) {
        this.size = size;
    }
    //通過set來新增材料
    public void setApple(String apple) {
        this.apple = apple;
    }

    public void setBanana(String banana) {
        this.banana = banana;
    }

    public void setMango(String mango) {
        this.mango = mango;
    }

    public void setOrange(String orange) {
        this.orange = orange;
    }
}

此時的小秋有點得意….

帥地：挺不錯，這種方法比剛才的好多了，又簡潔。

此時如果要new一個apple+orange+mango的蛋糕的話，程式碼如下：

Cake cake = new Cake(30);
cake.setApple("apple");
cake.setOrange("orange");
cake.setMange("mange");
引數依賴檢查問題

帥地：這種方法也是有缺點，例如用構造器過載時一行程式碼就可以搞定了，現在要用四行程式碼。

小秋：反正我覺得這樣很nice(得意中…)。

帥地：不過這樣寫有一個致命的缺點，假如那些屬性之間存在依賴性的話，怎麼辦？例如Cake多了A,B兩個屬性，並且這兩個屬性之間存在依賴關係。如果你設定了屬性A,但是沒有設定屬性B，那麼這個Cake物件就會出問題。或者屬性的先後順序設定也可能會導致出現問題。對於這種情況，你在什麼地方檢查這種相互依賴的邏輯？

小秋：有點矇蔽，不知所措….。

小秋：那你說怎麼辦？

靜態內部類

帥地：其實你已經做的相當不錯了，不過我今天就教你另外一個辦法，我們可以開放一個靜態內部類專門用來與外界打交道，用來收集使用者想要設定的屬性並且做檢查。直接上程式碼：

public class Cake {
    private int size;
    private String apple;
    private String banana;
    private String orange;
    private String mango;
    //private,讓外面無法直接建立
    private Cake(Builer builer) {
        this.size = builer.size;
        this.apple = builer.apple;
        .....
    }
    //專門用來與外界打交道
    public static class Builer {
        private int size;
        private String apple;
        private String banana;
        private String orange;
        private String mango;
        public void setSize(int size) {
            this.size = size;
        }
        //為了省點程式碼，其他的省略
        public Cake build() {
            //檢查引數之間的依賴關係是否正確
            return new Cake(this);
        }
        .....
    }
}

假如我要new一個apple+orange的Cake

Cake.Builer builer = new Cake.Builer();
builer.setSize(30);
builer.setApple("apple");
builer.setOrange("orange");
//建立一個蛋糕
Cake cake = builer.build();

帥地：這種方法牛吧？這還不夠，我們還可以採用鏈式呼叫的方法。

鏈式呼叫
public class Cake {
    private int size;
    private String apple;
    private String banana;
    private String orange;
    private String mango;
    //private,讓外面無法直接建立
    private Cake(Builer builer) {
        this.size = builer.size;
        this.apple = builer.apple;
        .....
    }
    //專門用來與外界打交道
    public static class Builer {
        private int size;
        private String apple;
        private String banana;
        private String orange;
        private String mango;
        //返回引數改為Builer
        public Builer setSize(int size) {
            this.size = size;
            return this;
        }

        public Builer setApple(String apple) {
            this.apple = apple;
            return this;
        }
        //為了省點程式碼，其他的省略
        public Cake build() {
            //檢查引數之間的依賴關係是否正確
            return new Cake(this);
        }
    }
}

如何使用？

Cake cake = new Cake.Builer()
            .setSize(30)
            .setApple("apple")
            .setOrange("orange")
            .build();

一行程式碼就搞定了。

帥地：厲害吧？

小秋：漲知識了，看來我還是太年輕了，以後得好好向帥地學習。

建造者模式

帥地：其實，上面那種方法算是23種設計模式中的其中一種—-建造者模式。不過這只是一個簡化版的建造者模式。

對於建造者模式，具體的UML圖是這樣的：

在這個UML圖中，Builder是一個介面，定義一套規範，而我們使用的例子中，沒有使用介面，直接使用具體類，但核心思想還是一樣的。

其核心思想就是：將一個複雜的物件的構建與它的表示分離，使得同樣的構建過程可以建立不同的表示。

小秋：哇，強啊。我要給你點贊…..

算是第二次採取對話的方式寫….，以後會多采取這種方式來寫勒。

完

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