详解建造者模式，带一个优雅的封装（jdk8通用）

一、什么是建造者模式

建造者模式（Builder Pattern）使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

一个 Builder 类会一步一步构造最终的对象。该 Builder 类是独立于其他对象的。

以下是建造者模式的一般流程

• 定义产品类：首先，需要定义一个产品类，它是由多个部分组成的复杂对象。产品类通常具有多个属性和方法。

• 创建建造者类：建造者类负责实际构建产品对象。它提供了一系列方法来设置产品的不同属性。

• 设置产品属性方法：建造者类中的方法用于设置产品的属性。每个方法通常设置一个特定的属性，并返回建造者对象本身，以便支持方法链式调用。

• 构建产品方法：当所有属性设置完毕后，建造者类提供一个构建产品的方法。该方法执行实际的构建过程，将属性组装成最终的产品对象。

• 创建指导者类（可选）：在某些情况下，可以创建一个指导者类来协调建造者的构建过程。指导者类知道构建的顺序和方式，并且负责按照正确的顺序调用建造者的方法。

• 客户端使用：客户端代码通过实例化建造者对象，并使用建造者对象的方法来设置产品的属性。最后，通过调用建造者对象的构建产品方法，获取构建完成的产品对象。

sequenceDiagram
    participant 客户端
    participant 建造者
    participant 产品

    客户端->建造者: 实例化建造者对象
    客户端->建造者: 调用建造者对象的设置属性方法1
    建造者-->产品: 设置属性1
    客户端->建造者: 调用建造者对象的设置属性方法2
    建造者-->产品: 设置属性2
    客户端->建造者: 调用建造者对象的设置属性方法3
    建造者-->产品: 设置属性3
    客户端->建造者: 调用建造者对象的构建产品方法
    建造者-->产品: 构建产品
    建造者-->客户端: 返回构建完成的产品对象
    客户端->产品: 使用产品对象

二、建造者模式都可以干什么

意图：将一个复杂的构建与其表示相分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

主要解决：主要解决在软件系统中，有时候面临着"一个复杂对象"的创建工作，其通常由各个部分的子对象用一定的算法构成；由于需求的变化，这个复杂对象的各个部分经常面临着剧烈的变化，但是将它们组合在一起的算法却相对稳定。

何时使用：一些基本部件不会变，而其组合经常变化的时候。

如何解决：将变与不变分离开。

关键代码：建造者：创建和提供实例，导演：管理建造出来的实例的依赖关系。

应用实例： 1、去肯德基，汉堡、可乐、薯条、炸鸡翅等是不变的，而其组合是经常变化的，生成出所谓的"套餐"。 2、JAVA 中的 StringBuilder。

三、建造者模式的优缺点

优点：

• 分离构建过程和表示，使得构建过程更加灵活，可以构建不同的表示。

• 可以更好地控制构建过程，隐藏具体构建细节。

• 代码复用性高，可以在不同的构建过程中重复使用相同的建造者。

缺点：

• 如果产品的属性较少，建造者模式可能会导致代码冗余。

• 建造者模式增加了系统的类和对象数量。

四、建造者模式的使用场景：

1、需要生成的对象具有复杂的内部结构。

2、需要生成的对象内部属性本身相互依赖。

建造者模式在创建复杂对象时非常有用，特别是当对象的构建过程涉及多个步骤或参数时。它可以提供更好的灵活性和可维护性，同时使得代码更加清晰可读。

==注意事项==：与工厂模式的区别是：建造者模式更加关注与零件装配的顺序。

五、一个牛逼的封装，基于JDK8封装的通用建造者

封装类

import com.hytto.gfw.common.OptionResult;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.function.BiConsumer;
import java.util.function.Consumer;
import java.util.function.Supplier;

/**
 * 通用Builder
 */
public class GenericBuilder {

    private final Supplier instantiator;
    private final List instantiatorModifiers = new ArrayList();
    private final List keyValueModifiers = new ArrayList();

    public GenericBuilder(Supplier instantiator) {
        this.instantiator = instantiator;
    }

    public static  GenericBuilder of(Supplier instantiator) {
        return new GenericBuilder(instantiator);
    }

    public  GenericBuilder with(BiConsumer consumer, U value) {
        Consumer c = instance -> consumer.accept(instance, value);
        instantiatorModifiers.add(c);
        return this;
    }

    public  GenericBuilder with(KeyValueConsumer consumer, K key, V value) {
        Consumer 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;
    }

    public static void main(String[] args) {
        OptionResult optionResult = GenericBuilder.of(OptionResult::new)
                .with(OptionResult::setTip, "好了呢")
                .with(OptionResult::setSuccess, true)
                .build();
        System.out.println(optionResult.toString());
    }

}

使用方法

public static void main(String[] args) {
    OptionResult optionResult = GenericBuilder.of(OptionResult::new)
            .with(OptionResult::setTip, "好了呢")
            .with(OptionResult::setSuccess, true)
            .build();
    System.out.println(optionResult.toString());
}