建造者模式是什么？

建造者模式（Builder Pattern）是一种创建型的设计模式，它的主旨是对于构造过程比较复杂的对象，将这一过程从对象分离出来，由另一个对象（建造者）来对其进行构造。
建造者模式最早由 GoF 提出，它的关注点在于抽象，并且对复杂对象的构造处理非常到位，但原本的设计相对比较复杂。Joshua Bloch 在《Effective Java》一书中提出了一种改良版的建造者模式，该设计采用流式的编程风格，使得代码非常简洁易懂。

案例

用一个简单案例来帮助我们理解 Joshua Bloch 的建造者模式：假设现在有一个客户关系管理系统，我们定义了一个类 Customer 来表示客户资料。在创建客户资料时，需要录入客户的姓名、性别、出生年月等信息。

  1. public class Customer {
  2.     private String firstName;
  3.     private String lastName;
  4.     private Gender gender;
  5.     private Date dateOfBirth;
  6.     private String phoneNumber;
  7.     private String email;
  8.     private Address address;
  10.     public Customer(String firstName, String lastName, Gender gender, Date dateOfBirth, String phoneNumber,
  11.             String email, Address address) {
  12.         this.firstName = firstName;
  13.         this.lastName = lastName;
  14.         this.gender = gender;
  15.         this.dateOfBirth = dateOfBirth;
  16.         this.phoneNumber = phoneNumber;
  17.         this.email = email;
  18.         this.address = address;
  19.     }
  21.     // getters and setters
  22. }

我们在采集客户资料时，除了客户的姓名是必填的，其他的信息都是选填的。在大部分情况下，我们无法采集到客户的完整信息。如果我们采用全参构造器来创建客户对象，我们仍然不得不为缺失的信息传递值。如果客户资料包含的信息非常之多，达数十项，那么，这将会是一个灾难！

  1. new Customer("Mark", "Huey", Gender.MALE, null, null, "mark-huey@gmail.com", null);

如果我们采用 Joshua Bloch 的设计，那么这个问题将迎刃而解：

public class Customer {
    private String firstName;
    private String lastName;
    private Gender gender;
    private Date dateOfBirth;
    private String phoneNumber;
    private String email;
    private Address address;

    // getters and setters

    public static class Builder {
        private String firstName;
        private String lastName;
        private Gender gender;
        private Date dateOfBirth;
        private String phoneNumber;
        private String email;
        private Address address;

        public Builder(String firstName, String lastName) {
            this.firstName = firstName;
            this.lastName = lastName;
        }

        public Builder gender(Gender gender) {
            this.gender = gender;
            return this;
        }

        // dateOfBirth method

        // phoneNumber method

        // email method

        // address method

        public Customer build() {
            return new Customer(this);
        }
    }

    private Customer(Builder builder) {
        this.firstName = builder.firstName;
        this.lastName = builder.lastName;
        this.gender = builder.gender;
        this.dateOfBirth = builder.dateOfBirth;
        this.phoneNumber = builder.phoneNumber;
        this.email = builder.email;
        this.address = builder.address;
    }
}

现在，我们便可采取一种极为优雅的方式来创建客户资料：

Customer customer = new Customer.Builder("Mark", "Huey")
                .gender(Gender.MALE)
                .email("mark-huey@gmail.com")
                .build();

案例源码

可在 GitHub 上查看上述案例的完整代码。

优点与不足

Joshua Bloch 的建造者模式的设计有如下优点：

  • 可以灵活地创建对象，避免繁琐的全参构造方法，或者各种选参构造方法的排列组合。

但也略有不足：

  • 引入静态内部类 Build，增加了类的复杂度。如工程有依赖 Lombok，那么可以使用它的 @Builder 注解，可便捷地实现建造者模式。

参考资料

以下是本文参考的资料：