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Java中Builder模式的實現詳解

阿新 • • 發佈：2019-01-09

前言

本文主要給大家介紹了關於如何實現Builder模式，大家在構建大物件時，物件的屬性比較多，我們可以採用一個構造器或者使用空的構造器構造，然後使用setter方法去設定。在使用者使用這些方法時，會很多冗長的構造器引數列表或者setter方法。我們可以使用Builder模式來簡化大物件的構造，提高程式碼的簡潔性，同時提高使用者的編碼體驗。

下面我們將介紹在Java8之前、使用極簡程式碼利器Lombok、Java8之後的Builder模式。

Pre Java8

我們先來看下在Java8之前的Builder模式

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123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051public class Order {private String code;private List<String> offers;private Map<String, Object> features;public static Order.Builder builder(){return new Builder();}//省略getter setterpublic static class Builder {private OrderState orderState = new OrderState();private static final BeanCopier orderCopier = BeanCopier.create(OrderState.
class, Order1.class, false);private class OrderState {private String code;private Map<String, Object> features;private List<String> offers;//省略getter setter}public Builder code(String code) {orderState.code = code;return this;}public Builder features(Map<String, Object> features) {orderState.features = features;
return this;}public <T> Builder feature(String key, T obj) {if (orderState.features == null) {orderState.features = new HashMap<>();}orderState.features.put(key, obj);return this;}public Builder offers(List<String> offers) {orderState.offers = offers;return this;}public Builder offer(String offer) {if (orderState.offers == null) {orderState.offers = new ArrayList<>();}orderState.offers.add(offer);return this;}public Order build() {Order order = new Order();orderCopier.copy(orderState, order1, null);orderState = null;return order;}}}

以上程式碼看上去很冗長，而且IDE沒有提供自動的生成工具，這也是我們目前在工程程式碼裡看到這種模式的比較少的原因之一。但是對於這個類的使用者來說，提高了很高的程式碼體驗。在使用者，使用這個類時如下：

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1234Order order = Order.builder().code("1235").offer("滿100減5").feature("category", "shoe").build();

一個類的定義通常只會有一個地方，而使用這個類的地方會有很多，在定義類時為使用者多考慮一些，就能為使用這個類的開發者提高很多效率，同時讓整個團隊的程式碼變的更加簡潔。

我一直認為一個類的設計和一個產品的設計者理念相同，產品經理設計一個功能首先能解決使用者的痛點，同時還要提高使用者體驗，讓使用者用著爽。同樣設計一個基礎類，需要解決一個業務問題，同時需要從使用者的角度考慮，讓使用者用著爽。一個優秀的基礎類的設計者需要一點產品思維，程式碼就是你的產品。

Lombok

以上程式碼對於類的使用者來說，用著很爽，但是對於類的開發者來說，不夠友好，而且會有很多看似重複的程式碼。對於類的開發者來說，這個類難以維護。對於開發者來說，永遠不要去做重複的事情，既然這件事情是有規律的、重複的。對於這樣的事情，程式更加擅長。

Lombok是一個可以讓Java程式碼變的更加簡潔、讓你的開發更加高效的利器。使用了Lombok之後，我們不需要寫Getter&Setter、ToString等方法，這些都可以通過註解來代替，在編譯期間，Lombok會幫助你生成相應的位元組碼。所以也不用擔心效能損失。

Lombok也支援了Builder模式，你可以用幾個註解來代替以上冗餘的程式碼。

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12345678@Builderpublic class Order {private String code;@Singularprivate List<String> offers;@Singularprivate Map<String, Object> features;}

我們使用時

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1234Order order = Order.builder().code("1234").offer("滿100減5").feature("category", "category").build();

以上我們就是用了@Builder、@Singular實現了以上冗長的程式碼。是不是很簡潔？在編譯階段，會幫助我們生成類似上面冗長程式碼相同的位元組碼。

在開發時，Lombok需要IDE外掛的支援，所以你如果在工程程式碼中使用，需要團隊達成共識，並安裝外掛。

Java8

使用Java8之後，對於Builder模式我們有了新的方法，我們可以利用Supplier、Consumer來構造一個通用的Builder模式，具體程式碼如下：

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1234567891011121314151617181920212223242526272829public class GenericBuilder<T> {private final Supplier<T> instantiator;private List<Consumer<T>> instantiatorModifiers = new ArrayList<>();private List<Consumer<T>> keyValueModifiers = new ArrayList<>();public GenericBuilder(Supplier<T> instantiator) {this.instantiator = instantiator;}public static <T> GenericBuilder<T> of(Supplier<T> instantiator) {return new GenericBuilder<T>(instantiator);}public <U> GenericBuilder<T> with(BiConsumer<T, U> consumer, U value) {Consumer<T> c = instance -> consumer.accept(instance, value);instantiatorModifiers.add(c);return this;}public <K, V> GenericBuilder<T> with(KeyValueConsumer<T, K, V> consumer, K key, V value) {Consumer<T> c = instance -> consumer.accept(instance, key, value);keyValueModifiers.add(c);return this;}public T build() {T value = instantiator.get();instantiatorModifiers.forEach(modifier -> modifier.accept(value));keyValueModifiers.forEach(keyValueModifier -> keyValueModifier.accept(value));instantiatorModifiers.clear();keyValueModifiers.clear();return value;}}

Order類定義

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1234567891011121314151617public class Order {private String code;private List<String> offers;private Map<String, Object> features;public void addOffer(String offer) {offers = Optional.ofNullable(offers).orElseGet(ArrayList::new);offers.add(offer);}public <T> void addFeature(String key, T value) {features = Optional.ofNullable(features).orElseGet(HashMap::new);features.put(key, value);}//省略getter setter}

在使用時如下：

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12345Order order = GenericBuilder.of(Order::new).with(Order::setCode, "123232").with(Order::addOffer, "滿100減5").with(Order::addFeature, "category", "shoe").build();

在Java8中，使用通用Builder的方法，簡化了程式碼開發，和Pre Java8相比要簡潔很多。相對於Lombok來說，由於仍然要生成getter&setter方法，還是沒有使用Lombok簡潔。但是它利用Java8的特性，不需要提供額外第三包的支援。

總結

以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作能帶來一定的幫助，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對指令碼之家的支援。

原文連結：http://yywang.info/2017/05/06/java-builder/

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