lombok中的builder註解居然是一種設計模式:讓我們瞭解一下“建造者模式”吧

a724888發表於2021-12-10


 lombok中的builder註解本質上是為你生成了一個構造器Builder類,透過這個類我們可以構造出帶此註解的物件。本質上它實現了設計模式中一種經典的模式:建造者模式


1.認識:


①一句話來說:封裝一個複雜物件的構建過程,並可以按步驟構造。因為需要對物件一步步建造起來,所以稱為建造者模式。


②將複雜產品的構建過程封裝分解在不同的方法中,使得建立過程非常清晰,能夠讓我們更加精確的控制複雜產品物件的建立過程,同時它隔離了複雜產品物件的建立和使用,使得相同的建立過程能夠建立不同的產品。但是若內部變化複雜,會有很多的建造類。


2.UML類圖:




![圖片](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/8fa610b7734ea7002c61ca9a61e44dc6.png)


![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== "點選並拖拽以移動")


UML說明:Product(產品角色):一個具體的產品物件。Builder(抽象建造者):建立一個Product物件的各個部件指定的抽象介面。ConcreteBuilder(具體建造者):實現抽象介面,構建和裝配各個部件。Director(指揮者):構建一個使用Builder介面的物件。它主要是用於建立一個複雜的物件。它主要有兩個作用,一是:隔離了客戶與物件的生產過程,二是:負責控制產品物件的生產過程。


3.程式碼如下:


1.產品類:




```

public class Product {

    private String part1;//可以是任意型別

    private String part2;

    private String part3;

 /**set get 方法省略

}

```


![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== "點選並拖拽以移動")


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;

    };

}

```


![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== "點選並拖拽以移動")


3.具體建造者




```

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");

    }

}

```


![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== "點選並拖拽以移動")


4.指揮者:




```

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();

    }

}

```


![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== "點選並拖拽以移動")


5.客戶端




```

public class Client {


    @Test

    public void test() {

        Builder builder = new ConcreteBuilder();

        Director director = new Director(builder);

        director.build();

    }


}

```


![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== "點選並拖拽以移動")


6.執行結果




![圖片](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/ec867af4108f7b9f3f0a9c610da72c7e.png)


![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== "點選並拖拽以移動")


4.總結


**優點**:1、建造者獨立,易擴充套件。將複雜產品的構建過程封裝分解在不同的方法中,使得建立過程非常清晰,能夠讓我們更加精確的控制複雜產品物件的建立過程。


2、便於控制細節風險。它隔離了複雜產品物件的建立和使用,使得相同的建立過程能夠建立不同的產品。


**缺點**:1、產品必須有共同點,範圍有限制。


2、如內部變化複雜,會有很多的建造類,導致系統龐大。


**應用場景**1、需要生成的物件具有複雜的內部結構。2、需要生成的物件內部屬性本身相互依賴。


5.應用場景


JAVA 中的 StringBuilder。


## 六、個人體會


設計模式是一種解決問題的思維和方式,不要生搬硬套,為了設計模式而模式。


**PS**:轉載請註明出處 作者: [TigerChain](%3A%2F%2F%2Fu%2F3106a1da401f "TigerChain")

地址: [/p/300cbb9ee…](%3A%2F%2F%2Fp%2F300cbb9ee7f2 "/p/300cbb9ee…")

本文出自 [TigerChain 簡書 人人都會設計模式](%3A%2F%2F%2Fnb%2F18153115 "TigerChain 簡書 人人都會設計模式")


> 教程簡介


*   1、閱讀物件 本篇教程適合新手閱讀,老手直接略過

*   2、教程難度 初級,本人水平有限,文章內容難免會出現問題,如果有問題歡迎指出,謝謝

*   3、Demo 地址:[github.com/githubchen0…](s%3A%2F%2Fgithub.com%2Fgithubchen001%2Fdesignpattern_javademo%2Ftree%2Fmaster%2Fsrc%2Fbuilder "github.com/githubchen0…")


> 正文


### 一、什麼是建造者模式


1、生活中的建造者模式


> 1、蓋房子


我們在生活中蓋房子,一般就是打地基,蓋框架「用磚頭或鋼筋混凝土」,然後是粉刷。基本上就是這個路子。當然我們這些工作全部可以自己做,可也以找幾個工人去幹,當然還可以可以直接找一個設計師,直接說我就要這樣的房子,然後就不管了,最後問設計師「設計師給一張紙給工人,工人就啪啪的幹了」驗收房子即可「至於你是如何建的過程我不關心,我只要結果」---這就是建造者模式


> 2、組裝電腦


我們買的電腦都是由主機板、記憶體、cpu、顯示卡等組成,如何把這些東西組裝起來給使用者這就是建造者模式的作用,不同的人對電腦的配置需求不一樣的「打遊戲的對顯示卡要求高」,但是電腦構成部件是固定的,我們找電腦城的裝機人員把電腦裝起來這一過程就是建造模式


> 3、軟體開發


我們開發一款產品,需要技術主管、產品經理、苦逼的程式設計師。在這裡,產品經理就是指揮者「Director」和客戶溝通,瞭解產品需求,技術主管是抽象的建造者[Builder],讓猿們雜做就雜做,而程式設計師就是體力勞動者「即具體的建造者,按照技術主管下發的任務去做」--- 這就是一個接近完美的建造者模式「為什麼說接近呢?因為沒有百分之百,靠:又忘記吃藥了」


2、程式中的建造者模式


> 建造者模式的定義


將一個複雜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,這是官方定義,通俗的說就是:建造者模式就是如何一步步構建一個包含多個組成部件的物件,相同的構建過程可以建立不同的產品


> 建造者模式的特點


建造者模式是一種建立型模式,適用於那些流程固定「順序不一定固定」,建造的目標物件會有所改變這種場景「比如畫一條狗,這個目標不變,但是不同的是有黃狗,胖狗,瘦狗等」,還有一種場景是代替多引數構造器


> 建造者模式的作用


*   1、使用者不知道物件的建造過程和細節就可以建立出複雜的物件「遮蔽了建造的具體細節」

*   2、使用者只需給出複雜物件的內容和型別可以建立出物件

*   3、建造者模工按流程一步步的建立出複雜物件


> 建造者模式的結構


| 角色 | 類別 | 說明 |

| --- | --- | --- |

| Builder | 介面或抽象類 | 抽象的建造者,不是必須的 |

| ConcreateBuilder | 具體的建造者 | 可以有多個「因為每個建造風格可能不一樣」 |

| Product | 普通的類 | 具體的產品「即被建造的物件」 |

| Director | 導演也叫指揮者 | 統一指揮建造者去建造目標,導演不是必須的 |


> 建造者模式簡單的 UML




![建造者模式簡單的 UML](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/ecbcb942a6e97c789144bef30d8a6d53.webp?x-oss-process=image/format,png)


![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== "點選並拖拽以移動")


### 二、建造者模式的舉例


> 1、組裝電腦


小明想組裝一個臺式電腦,小明對電腦配置一竅不通,就直接跑到電腦城給裝機老闆說我要一臺打遊戲非常爽的電腦,麻煩你給裝一下「配置什麼的你給我推薦一下吧」,於是老闆就讓它的員工「小美」按小明的要求裝了一個效能灰常牛 B 的電腦,1 個小時後電腦裝好了,小明交錢拿電腦走人。不一會兒小張又來了,要一個滿足平時寫文章就可以的電腦,老闆針對小張的要求給不同的裝機配置。不同的人有不同的配置方案「但是裝機流程是一樣的」,這就是一個典型的建造者模式


`組裝電腦簡單的 UML`




![組裝電腦簡單的 UML](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/8ad63902f96542975d0dc1b147a4d25e.webp?x-oss-process=image/format,png)


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`根據 UML 擼碼`


*   1、建立被建造的物件電腦 --- Computer.java




```

/**

 * Created by TigerChain

 * 產品類--被建造的物件

 */

public class Computer {

    private String cpu ; // cpu

    private String hardDisk ; //硬碟

    private String mainBoard ; // 主機板

    private String memory ; // 記憶體

    ... 省略 getter 和 setter

}

複製程式碼

```


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*   2、抽象的建造者 --- Builder.java




```

/**

 * Created by TigerChain

 * 抽象的建造者,即裝電腦的步驟

 * 至於安裝什麼型號的主機板,不是我關心,而是具體的建造者關心的

 */

public interface Builder {

    // 安裝主機板

    void createMainBoard(String mainBoard) ;

    // 安裝 cpu

    void createCpu(String cpu) ;

    // 安裝硬碟

    void createhardDisk(String hardDisk) ;

    // 安裝記憶體

    void createMemory(String memory) ;

    // 組成電腦

    Computer createComputer() ;

}


複製程式碼

```


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*   3、具體建造者,也就是裝機工人小美 --- AssemblerBuilder.java




```

/**

 * Created by TigerChain

 * 具體的建造者,這裡是商場的一個裝機人員

 */

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;

    }

}

複製程式碼

```


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*   4、還有老闆「"指手畫腳的人"」安排裝機工工作 --- Direcror.java




```

/**

 * Created by TigerChain

 * 宣告一個導演類「指揮者,這裡可以裝電腦的老闆」,用來指揮組裝過程,也就是組裝電腦的流程

 */

public class Director {

    private Builder builder ;

// 使用多型,裝機工非常多,我管你小美,小蘭,小豬,我統統收了

    public Direcror(Builder builder){

        this.builder = builder ;

    }

// 老闆最後只想看到裝成的成品---要交到客戶手中

    public Computer createComputer(String cpu,String hardDisk,String mainBoard,String memory){

        // 具體的工作是裝機工去做

        this.builder.createMainBoard(mainBoard);

        this.builder.createCpu(cpu) ;

        this.builder.createMemory(memory);

        this.builder.createhardDisk(hardDisk);

        return this.builder.createComputer() ;

    }

}

複製程式碼

```


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*   5、測試類




```

/**

 * Created by TigerChain

 * 測試類

 */

public class Test {

  public static void main(String args[]){

  // 裝機員小美

      Builder builder = new AssemblerBuilder() ;

      // 老闆把小明的需求轉給小美

      Direcror direcror = new Direcror(builder) ;

      // 老闆最後拿到成品機子,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","科賦Cras II 紅燈 16GB DDR4 3000") ;

      System.out.println("小明這臺電腦使用的是:\n"+computer.getMainBoard()+" 主機板\n"+computer.getCpu()+" CPU\n"+computer.getHardDisk()+"硬碟\n"+computer.getMainBoard()+" 記憶體\n");


  }

}

複製程式碼

```


![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== "點選並拖拽以移動")


*   6、執行檢視結果




![裝機結果](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/54295c34dcf4002d5a42dc08a5e29a13.webp?x-oss-process=image/format,png)


![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== "點選並拖拽以移動")


怎麼樣,至於小張,小豬要裝機把自己要的配置給老闆即可,然後老闆如何裝機不用你管,你就等著收裝好的機子吧


> 2、蓋房子


蓋房子的基本步驟和流程是固定的無非就是打地基、蓋框架、然後澆築「至於蓋平房、還是樓房那是每個客戶的具體需求」。總體來說蓋房子以有以三種方式:


*   1、自己蓋房子「沒有辦法有的人就是牛 B ,自己設計,自己動手,當然這屬於小房子,你讓一個人蓋個32 層讓我看看」

*   2、想蓋房子的人是一個包工頭,自己找一幫工人自己就把房子搞定了

*   3、想蓋房子的人就是一個普通人,啥也不會,找一個設計師說“我就要蓋個房子,南北通透,四秀常春”,設計師說沒有問題,設計師把設計出來的圖紙扔給包工頭說:“就照這個樣子蓋”,包工頭拿著圖紙給工人們分工派活,最後完工


`蓋房子建造者模式簡單的 UML`




![蓋房子建造者模式簡單的 UML](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/087386623a92c0a94d93fff7d5403e1e.webp?x-oss-process=image/format,png)


![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== "點選並拖拽以移動")


`根據 UML 擼碼`


*   1、房子物件 House.java




```

/**

 * Created by TigerChain

 * 最終的產品---房子

 */

public class House {

    // 打地基

    private String foundation ;

    // 蓋框架

    private String frame ;

    // 澆築

    private String pouring ;

    ... 省略 setter 和 getter 

}

複製程式碼

```


![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== "點選並拖拽以移動")


*   2、抽象建造者「包工頭」 HouseBuilder.java




```

public interface HouseBuilder {

    // 打地基

    void doFoundation() ;

    // 蓋框架

    void doFrame() ;

    // 澆灌

    void dpPouring() ;

    // 房子建成 

    House getHouse() ;

}

複製程式碼

```


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*   3、具體建造者「工人」--蓋平房 PingFangBuilder.java




```

/**

 * Created by TigerChain

 * 蓋平房

 */

public class PingFangBuilder implements HouseBuilder {


    private House house = new House() ;


    @Override

    public void doFoundation() {

        house.setFoundation("蓋平房的地基");

    }


    @Override

    public void doFrame() {

        house.setFrame("蓋平房的框架");

    }


    @Override

    public void dpPouring() {

        house.setPouring("蓋平房不用澆灌,直接人工手刷就可以");

    }


    @Override

    public House getHouse() {

        return house;

    }

}

複製程式碼

```


![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== "點選並拖拽以移動")


*   4、具體建造者「工人」--蓋樓房 LouFangBuilder.java




```

/**

 * Created by TigerChain

 * 蓋樓房

 */

public class LouFangBuilder implements HouseBuilder {


    private House house = new House() ;

    @Override

    public void doFoundation() {

        house.setFoundation("蓋樓房的地基就打十米深");

    }


    @Override

    public void doFrame() {

        house.setFrame("樓房的框架要使用非常堅固鋼筋混凝土");

    }


    @Override

    public void dpPouring() {

        house.setPouring("樓房拿個罐車把框架拿混凝土灌滿即可");

    }


    @Override

    public House getHouse() {

        return house;

    }

}

複製程式碼

```


![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== "點選並拖拽以移動")


*   5、指揮者「設計師」 HouseDirector.java




```

/**

 * Created by TigerChain

 * 設計師

 */

public class HouseDirector {

    // 指揮包工頭

    public void buildHouse(HouseBuilder houseBuilder){

        houseBuilder.doFoundation();

        houseBuilder.doFrame();

        houseBuilder.dpPouring();

    }

}


複製程式碼

```


![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== "點選並拖拽以移動")


*   6、測試一下 Test.java




```

/**

 * Created by TigerChain

 * 測試

 */

public class Test {

    public static void main(String args[]){


        // 方式一、客戶自己蓋房子,親力親為

        System.out.println("========客戶自己建房子,必須知道蓋房的細節========");

        House house = new House() ;

        house.setFoundation("使用者自己建造房子:打地基");

        house.setFrame("使用者自己建造房子:蓋框架");

        house.setPouring("使用者自己建造房子:澆築");


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

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

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


        // 方式二、客戶找一個建造者蓋房子「充當包工頭角色」,但是要知道如何蓋房子「呼叫建造者蓋房子的順序」

        System.out.println("========客戶直接找蓋房子的工人「建造者」,客戶要呼叫建造者方法去蓋房子,客戶必須得知道房子如何造========");


        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,找一個設計師「設計師拉一幫建造者去幹活」,告訴他我想要什麼樣的房子,最後客戶只問設計師要房子即可

        System.out.println("========客戶直接找一個設計師,設計師統一指揮建造者蓋房子,房子雜蓋,客戶不關心,最後只是找設計師要房子即可========");


        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());

    }

}


複製程式碼

```


![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== "點選並拖拽以移動")


我們對比了三種方式,自己蓋房子,找工人蓋房子,找設計師蓋房子來逐步感受一下建造者模式的優點


*   6、執行檢視結果




![蓋房子結果](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/868eb39ef0691663e2abc10d4d73c650.webp?x-oss-process=image/format,png)


![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== "點選並拖拽以移動")


可以看到最後一種最舒服,蓋房子的時候直接外包給設計師自己就不用管了,到時候問設計師要建好的成品房子即可,這樣對客戶來說具體如何蓋房子我不需要知道,遮蔽細節「只能說有錢就是任性」



來自 “ ITPUB部落格 ” ,連結:http://blog.itpub.net/69906029/viewspace-2847029/,如需轉載,請註明出處,否則將追究法律責任。

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