简述网站建设流程中的各个步骤,银徽seo,东莞网站系统哪里好,昆山网站建设官网3. 建造者设计模式
3.1 原理
Builder 模式#xff0c;中文翻译为建造者模式或者构建者模式#xff0c;也有人叫它生成器模式。
建造者模式是用来创建一种类型的复杂对象#xff0c;通过设置不同的可选参数#xff0c;“定制化”地创建不同的对象。
创建者模式主要包含以…3. 建造者设计模式
3.1 原理
Builder 模式中文翻译为建造者模式或者构建者模式也有人叫它生成器模式。
建造者模式是用来创建一种类型的复杂对象通过设置不同的可选参数“定制化”地创建不同的对象。
创建者模式主要包含以下四个角色
产品Product表示将要被构建的复杂对象。抽象创建者Abstract Builder定义构建产品的接口通常包含创建和获取 产品的方法。具体创建者Concrete Builder实现抽象创建者定义的接口为产品的各个 部分提供具体实现。指挥者Director负责调用具体创建者来构建产品的各个部分控制构建过 程。
我们以文档编辑器为例假设我们需要创建一个复杂的HTML文档它包含了标题、段落和图像等元素。我们可以使用创建者设计模式来构建HTML文档。
产品Product类 - HTML文档HtmlDocument
/*** 类描述产品Product表示将要被构建的复杂对象。* 需求创建一个复杂的HTML文档它包含了标题、段落和图像等元素。我们可以使用创建者设计模式来构建HTML文档。** Author crysw* Version 1.0* Date 2023/11/21 22:57*/
public class HtmlDocument {private String header;private String body;private String footer;public void addHeader(String header) {this.header header;}public void addBody(String body) {this.body body;}public void addFooter(String footer) {this.footer footer;}Overridepublic String toString() {return htmlhead header /headbody body /bodyfooter footer /footer/html;}
} 抽象创建者Abstract Builder类 - HtmlDocumentBuilder
/*** 类描述抽象创建者Abstract Builder定义构建产品的接口通常包含创建和获取产品的方法。** Author crysw* Version 1.0* Date 2023/11/21 23:01*/
public abstract class HtmlDocumentBuilder {/*** 文档对象*/protected HtmlDocument document;/*** 获取document文档对象** return*/public HtmlDocument getDocument() {return document;}/*** 创建document文档对象*/public void createNewHtmlDocument() {document new HtmlDocument();}/*** 构建文档对象的header*/public abstract void buildHeader();/*** 构建文档对象的body*/public abstract void buildBody();/*** 构建文档对象的footer*/public abstract void buildFooter();
}具体创建者Concrete Builder类 - ArticleHtmlDocumentBuilder
/*** 类描述具体创建者Concrete Builder实现抽象创建者定义的接口为产品的各个部分提供具体实现。** Author crysw* Version 1.0* Date 2023/11/21 23:04*/
public class ArticleHtmlDocumentBuilder extends HtmlDocumentBuilder {Overridepublic void buildHeader() {document.addHeader(Article Header);}Overridepublic void buildBody() {document.addBody(Article Body);}Overridepublic void buildFooter() {document.addFooter(Article Footer);}
}指挥者Director类 - HtmlDirector
public class HtmlDirector {/*** 构建者*/private HtmlDocumentBuilder builder;public HtmlDirector(HtmlDocumentBuilder builder) {this.builder builder;}/*** 构建文档对象*/public void constructDocument() {builder.createNewHtmlDocument();builder.buildHeader();builder.buildBody();builder.buildFooter();}/*** 获取document对象** return*/public HtmlDocument getDocument() {return builder.getDocument();}
}现在测试使用创建者设计模式来构建一个HTML文档对象
/*** 类描述构建者设计模式的测试** Author crysw* Version 1.0* Date 2023/11/21 23:16*/
Slf4j
public class BuilderPatternTest {Testpublic void testHtmlDocumentBuilder() {HtmlDocumentBuilder htmlDocumentBuilder new ArticleHtmlDocumentBuilder();HtmlDirector director new HtmlDirector(htmlDocumentBuilder);director.constructDocument();HtmlDocument htmlDocument director.getDocument();log.info( Constructed HTML Document: \n {}, htmlDocument.toString());}
}在这个例子中我们创建了一个表示HTML文档的产品类HtmlDocument一个抽象的创建者类HtmlDocumentBuilder一个具体的创建者类ArticleHtmlDocumentBuilder和一个指挥者类HtmlDirector。当我们需要创建一个新的HTML文档对象时我们可以使用指挥者类来控制构建过程从而实现了将构建过程与表示过程的分离。
以上是一个创建者设计模式的标准写法为了创建一个对象我们创建了很多辅助的类总觉得不太合适。在工作中往往不会写的这么复杂我们可以使用内部类来简化代码以下是修改后的代码甚至我们还移除了抽象层
/*** 类描述产品Product表示将要被构建的复杂对象。* 需求创建一个复杂的HTML文档它包含了标题、段落和图像等元素。我们可以使用创建者设计模式来构建HTML文档。** Author crysw* Version 1.0* Date 2023/11/21 22:57*/
public class HtmlDocument {private String header;private String body;private String footer;public void addHeader(String header) {this.header header;}public void addBody(String body) {this.body body;}public void addFooter(String footer) {this.footer footer;}Overridepublic String toString() {return htmlhead header /headbody body /bodyfooter footer /footer/html;}public static Builder builder() {return new Builder();}public static class Builder {protected HtmlDocument document;private Builder() {document new HtmlDocument();}public Builder addHeader(String header) {document.addHeader(header);return this;}public Builder addBody(String body) {document.addBody(body);return this;}public Builder addFooter(String footer) {document.addFooter(footer);return this;}public HtmlDocument build() {return document;}}
}再来测试创建一个HTML文档对象
/*** 类描述构建者设计模式的测试** Author crysw* Version 1.0* Date 2023/11/21 23:16*/
Slf4j
public class BuilderPatternTest {Testpublic void testHtmlDocumentBuilder2() {HtmlDocument htmlDocument HtmlDocument.builder().addHeader(This is the header).addBody(This is body).addFooter(This is footer).build();log.info( Constructed HTML Document: \n {}, htmlDocument.toString());}
}3.2 为什么需要建造者模式
(1) 根据复杂的配置项进行定制化构建。
先看一个mybaits中经典的案例这个案例中使用了装饰器和创建者设计模式
public class CacheBuilder {private final String id;private Class? extends Cache implementation;private final ListClass? extends Cache decorators;private Integer size;private Long clearInterval;private boolean readWrite;private Properties properties;private boolean blocking;public CacheBuilder(String id) {this.id id;this.decorators new ArrayListClass? extends Cache();}public CacheBuilder implementation(Class? extends Cache implementation) {this.implementation implementation;return this;}public CacheBuilder addDecorator(Class? extends Cache decorator) {if (decorator ! null) {this.decorators.add(decorator);}return this;}public CacheBuilder size(Integer size) {this.size size;return this;}public CacheBuilder clearInterval(Long clearInterval) {this.clearInterval clearInterval;return this;}public CacheBuilder readWrite(boolean readWrite) {this.readWrite readWrite;return this;}public CacheBuilder blocking(boolean blocking) {this.blocking blocking;return this;}public CacheBuilder properties(Properties properties) {this.properties properties;return this;}public Cache build() {setDefaultImplementations();Cache cache newBaseCacheInstance(implementation, id);setCacheProperties(cache);// issue #352, do not apply decorators to custom caches// 根据配置的装饰器对原有缓存进行增强如增加淘汰策略等if (PerpetualCache.class.equals(cache.getClass())) {for (Class? extends Cache decorator : decorators) {cache newCacheDecoratorInstance(decorator, cache);setCacheProperties(cache);}cache setStandardDecorators(cache);} else if (!LoggingCache.class.isAssignableFrom(cache.getClass())) {cache new LoggingCache(cache);}return cache;}
} 我们总结这个案例中的几个特点
参数有必填项id有很多可选填的内容通常必选项id通过构造器传入可选项通过方法传递。真正的构建过程需要调用build方法构建时需要根据已配置的成员变量的内容选择合适的装饰器对目标cache进行增强。
(2) 实现不可变对象
创建者设计模式Builder Design Pattern可以实现不可变对象即一旦创建完成对象的状态就不能改变。这有助于保证对象的线程安全和数据完整性。下面是一个使用创建者设计模式实现的不可变对象的Java示例
/*** 类描述实现不可变对象** Author crysw* Version 1.0* Date 2023/11/26 21:21*/
public final class ImmutablePerson {private final String name;private final int age;private final String address;private ImmutablePerson(Builder builder) {this.name builder.name;this.age builder.age;this.address builder.address;}public String getName() {return name;}public int getAge() {return age;}public String getAddress() {return address;}public Builder builder() {return new Builder();}public static class Builder {private String name;private int age;private String address;public Builder() {}public Builder setName(String name) {this.name name;return this;}public Builder setAge(int age) {this.age age;return this;}public Builder setAddress(String address) {this.address address;return this;}public ImmutablePerson build() {return new ImmutablePerson(this);}}
}在这个例子中 ImmutablePerson 类具有三个属性 name 、age 和 address 。这些属性都是 final 修饰一旦设置就不能更改。ImmutablePerson 的构造函数是私有的且没有set方法外部无法直接创建该类的实例。需要使用内部的 Builder 类要创建一个 ImmutablePerson 实例通过连续调用 Builder 类的方法来为ImmutablePerson 设置属性。最后调用 build() 方法创建一个具有指定属性的不可变 ImmutablePerson 实例。
3.3 源码应用
创建者设计模式在源码中有广泛的使用 1jdk中的StringBuilder和StringBuffer他们的实现不是完全按照标准的创建者设计模式设计但也是一样的思想。
这两个类用于构建和修改字符串。它们实现了创建者模式允许通过方法链来修改字符串。这些类在性能上优于 String 类因为它们允许在同一个对象上执行多次修改而不需要每次修改都创建一个新的对象。
StringBuilder builder new StringBuilder();
builder.append(Hello).append( ).append(World!);
String result builder.toString();2在ssm源码中使用创建者设计模式如Spring中的BeanDefinitionBuilder 类mybatis中SqlSessionFactoryBuilder 、 XMLConfigBuilder 、XMLMapperBuilder 、XMLStatementBuilder 、CacheBuilder 等。
3使用lombok实现创建者设计模式
Lombok 是一个 Java 库它可以简化代码提高开发效率尤其是在实现模式和生成常用方法例如 getter、setter、equals、hashCode 和 toString时。以下是一个使用 Lombok 的创建者设计模式的例子
首先在项目中引入了 Lombok 依赖
dependencygroupIdorg.projectlombok/groupIdartifactIdlombok/artifactIdversion1.18.12/versionscopeprovided/scope
/dependency创建一个类, 使用lombok的相关注解实现建造者模式
/*** 类描述使用Lombok构建实例查看编译后的class文件会自动生成构建对象的代码使用的构建者模式** Author crysw* Version 1.0* Date 2023/11/20 23:19*/
NoArgsConstructor
AllArgsConstructor
Data
Builder
public class Person {private String name;private Integer age;
}反编译后的Person类
package cn.itcast.designPatterns.builder;public class Person {private String name;private Integer age;public static PersonBuilder builder() {return new PersonBuilder();}public Person() {}public Person(String name, Integer age) {this.name name;this.age age;}public String getName() {return this.name;}public Integer getAge() {return this.age;}public void setName(String name) {this.name name;}public void setAge(Integer age) {this.age age;}public boolean equals(Object o) {if (o this) {return true;} else if (!(o instanceof Person)) {return false;} else {Person other (Person)o;if (!other.canEqual(this)) {return false;} else {Object this$name this.getName();Object other$name other.getName();if (this$name null) {if (other$name ! null) {return false;}} else if (!this$name.equals(other$name)) {return false;}Object this$age this.getAge();Object other$age other.getAge();if (this$age null) {if (other$age ! null) {return false;}} else if (!this$age.equals(other$age)) {return false;}return true;}}}protected boolean canEqual(Object other) {return other instanceof Person;}public int hashCode() {int PRIME true;int result 1;Object $name this.getName();result result * 59 ($name null ? 43 : $name.hashCode());Object $age this.getAge();result result * 59 ($age null ? 43 : $age.hashCode());return result;}public String toString() {return Person(name this.getName() , age this.getAge() );}// 内部类建造者public static class PersonBuilder {private String name;private Integer age;PersonBuilder() {}public PersonBuilder name(String name) {this.name name;return this;}public PersonBuilder age(Integer age) {this.age age;return this;}public Person build() {return new Person(this.name, this.age);}public String toString() {return Person.PersonBuilder(name this.name , age this.age );}}
}测试lombok创建的建造者模式实现的类
Test
public void testPerson() {Person person builder().name(crysw).age(23).build();person.setName(panda);person.setAge(22);log.info( person: {}, person);}
