设计模式系列篇(三)——建造者模式

What

为了灵活构造复杂对象，该对象会有多个成员变量，在外部调用的时候，不需要或者不方便一次性创建出所有的成员变量，在这种情况下，使用多个构造方法去构建对象，很难维护，这时候Builder设计模式解决这个问题，进行buid()方法中创建对象，并且将builder传入，该builder中，维护了传入对象的成员变量。

• 与工厂模式的区别：
  工厂模式是用来创建不同但是相关类型的对象（继承同一父类或者接口的一组子类），由给定的参数来决定创建哪种类型的对象。建造者模式是用来创建一种类型的复杂对象，可以通过设置不同的可选参数，“定制化”地创建不同的对象。

Why

如果一个类中有很多属性，为了避免构造函数的参数列表过长，影响代码的可读性和易用性，我们可以通过构造函数配合 set() 方法来解决。但是，如果存在下面情况中的任意一种，我们就要考虑使用建造者模式了。

1. 我们把类的必填属性放到构造函数中，强制创建对象的时候就设置。如果必填的属性有很多，把这些必填属性都放到构造函数中设置，那构造函数就又会出现参数列表很长的问题。如果我们把必填属性通过 set() 方法设置，那校验这些必填属性是否已经填写的逻辑就无处安放了。
2. 如果类的属性之间有一定的依赖关系或者约束条件，我们继续使用构造函数配合 set() 方法的设计思路，那这些依赖关系或约束条件的校验逻辑就无处安放了。
3. 如果我们希望创建不可变对象，也就是说，对象在创建好之后，就不能再修改内部的属性值，要实现这个功能，我们就不能在类中暴露 set() 方法。构造函数配合 set() 方法来设置属性值的方式就不适用了。

How

这里，以电商平台里常见的搜索商品的搜索条件，来向大家介绍建造者模式的经典实现。需求是这样的：

1. 用户名username是必传项，如果 username为空，直接抛出异常；
2. useCategory和category为可选项，如果useCategory为true，代表使用类别信息去筛选，加快搜索效率。此时，category不能为空，否则抛异常；
3. fuzzy代表是否开启模糊查询，如果为true时，搜素关键字keyword和category（如果不为空的情况下）前后添加%，方便构造SQL语句；

建造者模式实现起来很简单，直接上代码：

public class QueryCondition {
    private String username;

    private Boolean useCategory;
    private String category;

    private Boolean fuzzy;
    private String keyword;

    private Integer pageSize;
    private Integer pageNo;

    private QueryCondition(QueryConditionBuilder builder) {
        this.username = builder.username;
        this.useCategory = builder.useCategory;
        this.category = builder.category;
        this.fuzzy = builder.fuzzy;
        this.keyword = builder.keyword;
        this.pageSize = builder.pageSize;
        this.pageNo = builder.pageNo;
    }


    @Override
    public String toString() {
        return String.format("%s is querying products, the query condition is [useCategory = %s," +
                "category = %s, " +
                "fuzzy = %s, " +
                "keyword = '%s', " +
                "pageSize = %d, " +
                "pageNo = %d]", username, useCategory, category, fuzzy, keyword, pageSize, pageNo);
    }

    public static class QueryConditionBuilder {
        private String username;

        private Boolean useCategory;
        private String category;

        private Boolean fuzzy;
        private String keyword;

        private Integer pageSize;
        private Integer pageNo;

        public QueryConditionBuilder username(String username) {
            this.username = username;
            return this;
        }

        public QueryConditionBuilder useCategory(Boolean useCategory) {
            this.useCategory = useCategory;
            return this;
        }

        public QueryConditionBuilder category(String category) {
            this.category = category;
            return this;
        }

        public QueryConditionBuilder fuzzy(Boolean fuzzy) {
            this.fuzzy = fuzzy;
            return this;
        }

        public QueryConditionBuilder keyword(String keyword) {
            this.keyword = keyword;
            return this;
        }

        public QueryConditionBuilder pageSize(Integer pageSize) {
            this.pageSize = pageSize;
            return this;
        }

        public QueryConditionBuilder pageNo(Integer pageNo) {
            this.pageNo = pageNo;
            return this;
        }

        public QueryCondition build() {
            if (this.username == null || this.username.isEmpty()) {
                throw new IllegalArgumentException("username can not be empty");
            }

            if (this.useCategory) {
                if (this.category == null || this.category.isEmpty()) {
                    throw new IllegalArgumentException("category can not be empty when useCategory is true");
                }
            }

            if (this.fuzzy) {
                if (this.keyword != null && !this.keyword.isEmpty()) {
                    this.keyword = "% " + this.keyword + " %";
                }
                if (this.category != null && !this.category.isEmpty()) {
                    this.category = "%" + this.category + "%";
                }
            }

            return new QueryCondition(this);
        }
    }

}

代码地址

i-learning

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