11、【设计模式】构建器模式
一、引言
在日常的开发中，我们可能经常能看到如下的代码：
PrivateKeyDecryptParam param = new PrivateKeyDecryptParam.Builder() .uAppId(uAppId) .containerId(containerId) .cipher(cipher) .signFlag(signFlag) .build();
在Android中，也会看到下面创建AlertDialog代码：
new AlertDialog.Builder(this)
.setTitle("标题")
.setMessage("内容")
.setCancelable(true)
.setOnCancelListener(new DialogInterface.OnCancelListener() {
@Override
public void onCancel(DialogInterface dialog) {
}
})
.show();
观察上面这两段代码，都有一个共同的特点，就是都可以进行链式操作，这就是我们要学习的Builder模式，下面就来详细学习一下。
二、Builer模式的使用场景
在《Effective Java第2版》书中有提到，当遇到多个构造器参数时，要考虑使用构建器（Builder模式）。
举个例子，比如在项目中，我们需要新建一个Person类，假设该类有7个属性（现实中远不止这几个参数），其中有2个是必要的参数需要初始化，分别是id和name。
1、使用JavaBean的setter方法来设置对象属性
最常见的写法应该是写成JavaBean。代码如下：
public class Person {
//必要参数
private int id;
private String name;
//可选参数
private int age;
private String sex;
private String phone;
private String address;
private String desc;
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public void setSex(String sex) {
this.sex = sex;
}
public void setPhone(String phone) {
this.phone = phone;
}
public void setAddress(String address) {
this.address = address;
}
public void setDesc(String desc) {
this.desc = desc;
}
}
在使用该Person类的时候，会写出如下的代码：
Person person = new Person();
person.setId(1);
person.setName("张小毛");
person.setAge(22);
person.setSex("男");
person.setPhone("19999999999");
person.setAddress("beijing");
person.setDesc("JavaBeans模式");
这种JavaBean的方式也是常见的构造对象并赋值的方式，这种方式的好处是：
（1）、易于阅读，并且可以只对有用的成员变量赋值；
但它的缺点是：
（1）、成员变量不可以是 final 类型，失去了不可变对象的很多好处；
（2）、对象状态不连续，你必须调用7次setter方法才能得到一个具备7个属性值得变量，在这期间用户可能拿到不完整状态的对象。如果有N个属性，岂不是要person.setXXX调用N次？此种方式不优雅。
最重要的缺点是第二条：对象状态不连续。什么意思呢？
解释一下：这种方式是 先创建对象、后赋值，用户不知道什么时候拿到的对象是完整的，构建完成的。很有可能你只setter了一两个属性就返回了，一些必要的属性没有被赋值。
2、使用重叠构造器
在这种模式下，需要提供一个只有必要参数的构造器，第二个构造器有一个可选参数，第三个有两个可选参数，依此类推，最后一个构造器包含所有的可选参数。代码如下：
public class Person {
//必要参数
private final int id;
private final String name;
//可选参数
private int age;
private String sex;
private String phone;
private String address;
private String desc;
public Person(int id, String name) {
this(id, name, 0);
}
public Person(int id, String name, int age) {
this(id, name, age, "");
}
public Person(int id, String name, int age, String sex) {
this(id, name, age, sex, "");
}
public Person(int id, String name, int age, String sex, String phone) {
this(id, name, age, sex, phone, "");
}
public Person(int id, String name, int age, String sex, String phone, String address) {
this(id, name, age, sex, phone, address, "");
}
public Person(int id, String name, int age, String sex, String phone, String address, String desc) {
this.id = id;
this.name = name;
this.age = age;
this.sex = sex;
this.phone = phone;
this.address = address;
this.desc = desc;
}
}
从上面的代码可以看出，当你想要创建实例的时候，就利用参数列表最短的构造器，但该列表中包含了要设置的所有参数，其余都为默认值：
Person person = new Persion(1, "张小毛");
1
这个构造器调用，通常需要许多你本不想设置的参数，但还是不得不为它们传递值。
这种方式的优点就是：简单！！！！（这是对开发者而言），但使用者在使用时，可得仔细了解你每个构造函数，否则一不小心填错顺序也不知道。而且如果有十几个属性，就歇菜了……（我也没见过有十几个参数的构造函数）
所以缺点是：
只适用于成员变量少的情况，太多了不容易理解、维护。
简而言之：重叠构造器可行，但是当有许多参数的时候，创建使用代码会很难写，并且较难以阅读。
三、变种Builder模式
对于上述分析的两种方法，都存在优点和缺点，为了解决上述两种构建方式的不足，伟大的程序员们创造出了变种 Builder模式。直接看代码：
public class Person {
//必要参数
private final int id;
private final String name;
//可选参数
private int age;
private String sex;
private String phone;
private String address;
private String desc;
private Person(Builder builder) {
this.id = builder.id;
this.name = builder.name;
this.age = builder.age;
this.sex = builder.sex;
this.phone = builder.phone;
this.address = builder.address;
this.desc = builder.desc;
}
public static class Builder {
//必要参数
private final int id;
private final String name;
//可选参数
private int age;
private String sex;
private String phone;
private String address;
private String desc;
public Builder(int id, String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
public Builder age(int val) {
this.age = val;
return this;
}
public Builder sex(String val) {
this.sex = val;
return this;
}
public Builder phone(String val) {
this.phone = val;
return this;
}
public Builder address(String val) {
this.address = val;
return this;
}
public Builder desc(String val) {
this.desc = val;
return this;
}
public Person build() {
return new Person(this);
}
}
}
观察上述代码，可以看到变种Builder模式包括以下内容：
（1）、在要构建类的内部，创建一个静态内部类Builder；
（2）、静态内部类的属性要与构建类的属性一致；
（3）、构建类的构造参数是静态内部类，使用静态内部类的变量为构建类逐一赋值；
（4）、静态内部类提供参数的setter方法，并且返回值是当前Builder对象；
（5）、最终提供一个build方法new出来一个构建类的对象，参数是当前Builder对象；
调用代码如下：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person.Builder(1, "张小毛")
.age(22).sex("男").desc("使用builder模式").build();
System.out.println(person.toString());
}
}
对变种Builer模式的总结：
（1）、变种Builder模式目的在于：减少对象创建过程中引入的多个构造函数、可选参数以及多个setter过度使用导致的不必要的复杂性。
（2）、优点就是：看起来很整齐；先赋值，后创建对象，最终调用build()方法才创建了构建类的对象，保证了状态的完整性。
（3）、缺点嘛，就是需要额外写的代码多了点。
四、总结：
变种Builer模式相比于重叠构造器模式和JavaBeans模式，Builder模式实现的对象更利于使用。
对Builer模式使用方法的总结：
（1）、外部类的构造函数私有，且参数为静态内部类;
（2）、静态内部类拥有外部类相同的属性;
（3）、为每一个属性，写一个方法，返回的是Builer;
（4）、最后一个方法是build方法，用于构建一个外部类；
转自：https://blog.csdn.net/zxd1435513775/article/details/83016670
