Java设计模式学习之生成器模式

生成器模式是创造型模式的一种, 和工厂模式，抽象工厂莫斯类似。该模式是为了解决该类问题：当工厂模式或抽象工厂模式中的对象包含很对属性时

之所以出现该种模式，主要因为工厂模式和抽象工厂模式存在以下问题

  1. 当创建的对象需要的参数很多时，客户端程序很难保证参数顺序的正确性
  2. 参数中有些对于个别对象是并不是必须的，但是工厂模式中必须传入工厂中所有对象的属性，如果不是必须的，也需要传入null
  3. 针对上述情况，获取我们可以针对不对的对象生成不同属性的setter 函数，当此时工厂中的对象的状态是不一致的

生成器模式就很好的解决了上述问题

针对每种对象的属性不一致的问题，生成器模式是这样解决的：在生成对象时，使用step-by-step的方式去设置需要对象的属性,最后再返回创建好的对象

还是以在工厂模式中的Computer类为例子

首先我们在 Computer 内部实现一个 ComputerBuilder 公有的静态内部类，将客户端参数全部到该内部类的属性中，类名最好是类名+Builder来命名

该内部类对外提供构造函数，一系列setter 函数，用来设置optional parameters,并且这些setter函数都返回 Builder类本身

在全部设置完参数后，再调用build 函数来返回创造好的对象，该函数一般可以调用生成对象的私有构造函数

下面是实现代码

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package com.walterlife.dp.BuilderDP;

import org.apache.log4j.Logger;

public class Computer {
    // required parameters
    public String HDD;
    public String RAM;

    // optional parameters
    public boolean isGraphicsCardEnabled;
    public boolean isBuletoothEnabled;

    public static Logger logger = Logger.getLogger(Computer.class);

    private Computer(ComputerBuilder computerBuilder) {
        if(computerBuilder != null) {
            this.HDD = computerBuilder.HDD;
            this.RAM = computerBuilder.RAM;
            this.isGraphicsCardEnabled = computerBuilder.isGraphicsCardEnabled;
            this.isBuletoothEnabled = computerBuilder.isBuletoothEnabled;
        } else {
            logger.error("Computer constructer param computerBuilder is null!!!");
        } 
    } 

    public String toString() {
        return ("HDD: " + this.HDD
                + " RAM: " + this.RAM
                + " isGraphicsCardEnabled: " + this.isGraphicsCardEnabled
                + " isBuletoothEnabled: " + this.isBuletoothEnabled);
    } 

    /**
     * @return the hDD
     */
    public String getHDD() {
        return HDD;
    }

    /**
     * @return the rAM
     */
    public String getRAM() {
        return RAM;
    }

    /**
     * @return the isGraphicsCardEnabled
     */
    public boolean isGraphicsCardEnabled() {
        return isGraphicsCardEnabled;
    }

    /**
     * @return the isBuletoothEnabled
     */
    public boolean isBuletoothEnabled() {
        return isBuletoothEnabled;
    }
    
    public static class ComputerBuilder {

        // required parameters
        public String HDD;
        public String RAM;

        // optional parameters
        public boolean isGraphicsCardEnabled;
        public boolean isBuletoothEnabled;
        
        public ComputerBuilder(String HDD, String RAM) {
            this.HDD = HDD;
            this.RAM = RAM;
        }

        /**
         * @param isGraphicsCardEnabled the isGraphicsCardEnabled to set
         */
        public ComputerBuilder setGraphicsCardEnabled(boolean isGraphicsCardEnabled) {
            this.isGraphicsCardEnabled = isGraphicsCardEnabled;
            return this;
        }

        /**
         * @param isBuletoothEnabled the isBuletoothEnabled to set
         */
        public ComputerBuilder setBuletoothEnabled(boolean isBuletoothEnabled) {
            this.isBuletoothEnabled = isBuletoothEnabled;
            return this;
        }
    
        public Computer build() {
            return new Computer(this);
        } 
    } 
}

在上述代码中，Computer类只提供一个 getter methods，且没有共有构造函数，所以获取Compter对象的唯一方法是通过ComputerBuilder类获得(build方法)

下面是测试代码

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public static void testBuilder() {
    Computer computer = new Computer.ComputerBuilder("500 GB", "2 GB")
        .setGraphicsCardEnabled(true)
        .setBuletoothEnabled(true)
        .build();

    System.out.printf("build computer result: %s\n", computer.toString());
}

测试结果

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build computer result: HDD: 500 GB RAM: 2 GB isGraphicsCardEnabled: true isBuletoothEnabled: true

生成器模式在JDK中的运用

  1. java.lang.StringBuilder#append() (unsynchronized)
  2. java.lang.StringBuffer#append() (synchronized)

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Jul 8 2015
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