在軟體開發過程中，我們經常遇到建立具有眾多屬性的物件變得令人生畏的場景。建構函式混亂會降低程式碼的可讀性。這正是構建器模式的閃光點。構建器模式是一種建立型設計模式，它將複雜物件的構造與其表示分離，提供了一種更清晰、更靈活的物件建立方法。
Builder模式的優點
在我們深入編碼之前，讓我們快速回顧一下利用構建器模式的優勢：
- 靈活性——透過將構造過程與實際物件表示解耦，構建器模式允許我們建立具有不同配置的物件，而不會因多個建構函式或設定器而使我們的程式碼庫混亂
- 可讀性——Builder模式提供了流暢的介面，使我們的程式碼更具可讀性；這使我們和其他開發人員能夠一目瞭然地瞭解複雜物件的構造過程。
- 不變性——構建完成後，構建者可以透過建立不可變物件來強制不變性；這確保了執行緒安全並防止意外修改。
現在，讓我們捲起袖子深入研究程式碼。經典構建器模式
在 Builder 模式的經典實現中，我們建立一個單獨的Builder內部類。該內部類包含設定構造物件的每個屬性的方法。這種結構化方法有利於順序配置過程，確保清晰度和易用性。此外，它還增強了程式碼組織和可讀性，使其更易於理解和維護：
public class Post {
private final String title;
private final String text;
private final String category;
Post(Builder builder) {
this.title = builder.title;
this.text = builder.text;
this.category = builder.category;
}
public String getTitle() {
return title;
}
public String getText() {
return text;
}
public String getCategory() {
return category;
}
public static class Builder {
private String title;
private String text;
private String category;
public Builder title(String title) {
this.title = title;
return this;
}
public Builder text(String text) {
this.text = text;
return this;
}
public Builder category(String category) {
this.category = category;
return this;
}
public Post build() {
return new Post(this);
}
}
}
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在構建器類中，我們宣告瞭外部類包含的同一組欄位。Builder類提供了流暢的方法來設定 Post 的每個屬性。此外，它還包含一個build()方法來建立Post例項。現在，我們可以使用Builder建立一個新物件：
Post post = new Post.Builder()
.title(<font>"Java Builder Pattern")
.text("Explaining how to implement the Builder Pattern in Java")
.category("Programming")
.build();
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通用構建器模式
在 Java 8 中，lambda 表示式和方法引用開闢了新的可能性，包括更通用的構建器模式形式。我們的實現引入了一個GenericBuilder類，它可以利用泛型構造各種型別的物件：
public class GenericBuilder<T> {
private final Supplier<T> supplier;
private GenericBuilder(Supplier<T> supplier) {
this.supplier = supplier;
}
public static <T> GenericBuilder<T> of(Supplier<T> supplier) {
return new GenericBuilder<>(supplier);
}
public <P> GenericBuilder<T> with(BiConsumer<T, P> consumer, P value) {
return new GenericBuilder<>(() -> {
T object = supplier.get();
consumer.accept(object, value);
return object;
});
}
public T build() {
return supplier.get();
}
}
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此類遵循流暢的介面，從of()方法開始建立初始物件例項。然後，with()方法使用 lambda 表示式或方法引用設定物件屬性。GenericBuilder提供了靈活性和可讀性，使我們能夠簡潔地構造每個物件，同時確保型別安全。該模式展示了 Java 8 的表達能力，是複雜構建任務的優雅解決方案。
然而，一個很大的缺點是該解決方案基於類設定器。這意味著我們的屬性不能再像前面的示例那樣是最終的，從而失去了構建器模式提供的不變性。
對於下一個示例，我們將建立一個新的GenericPost類，其中包含預設的無引數建構函式、getter 和 setter：
public class GenericPost {
private String title;
private String text;
private String category;
<font>// getters and setters<i>
}
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現在，我們可以使用GenericBuilder建立一個GenericPost：Post post = GenericBuilder.of(GenericPost::new)
.with(GenericPost::setTitle, <font>"Java Builder Pattern")
.with(GenericPost::setText, "Explaining how to implement the Builder Pattern in Java")
.with(GenericPost::setCategory, "Programming")
.build();
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Lombok Builder
Lombok是一個庫，它透過自動生成 getter、setter、equals、hashCode 甚至建構函式等常用方法來簡化 Java 程式碼。
Lombok 最受讚賞的功能之一是它對構建器模式的支援。透過使用@Builder註釋一個類，Lombok 生成一個具有用於設定屬性的流暢方法的構建器類。此註釋消除了手動構建器類實現的需要，顯著減少了冗長
要使用 Lombok，我們需要從Maven 中央儲存庫匯入依賴項：
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<version>1.18.32</version>
</dependency>
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現在，我們可以使用@Builder註釋建立一個新的LombokPost類：@Builder
@Getter
public class LombokPost {
private String title;
private String text;
private String category;
}
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我們還使用@Setter和@Getter註釋來避免樣板程式碼。然後我們可以使用開箱即用的構建器模式來建立新物件：LombokPost lombokPost = LombokPost.builder()
.title(<font>"Java Builder Pattern")
.text("Explaining how to implement the Builder Pattern in Java")
.category("Programming")
.build();
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