前言
建造者模式又叫生成器模式，属于创建型模式。
一、问题引出
假设在开发中遇到这样一种情况，需要定义某个资源池配置类（ResourcePoolConfig）：
| 属性 | 含义 | 必填 | 默认值 |
|---|---|---|---|
| name | 名称 | 否 | |
| maxTotal | 最大资源数 | 是 | 10 |
| maxIdle | 最大空闲资源数 | 是 | 5 |
| minIdle | 最小空闲资源数 | 是 | 0 |
| … |
拿到这个问题我们想到的方法就是是定义ResourcePoolConfig类，定义成员变量然后传参，传参无非就两种，一是使用构造方法的参数传递参数，二是使用set方法的方式：
构造方法：可以在构造方法里可以加入一些需要的校验，但是能想到的问题是，对于该资源类的有些参数是必填有些是非必填的，如果使用构造方法的形式需要使用构造方法重载，大量的构造方法重载影响代码的美感，对于调用者来说在调用时很难快速准确的找到需要的那一个，且使用构造方法的形式参数过多，尤其是一连串相同类型的参数，使用时不易区分哪个位置对应具体的哪个参数，使程序的可读性和易用性大大变差。
set方法：在new对象的时候采用set方法传值，对于某些必填的校验，或者某些相互依赖的成员属性之间的校验（比如最大资源数肯定会大于最大空闲资源数），这一类的校验逻辑便无处安放。再者说，对于资源池该类实例，应该在实例化时完成初始化，后续便不能修改了，如果采用set方法的方式，可能出现对象使用后，后续代码重新set属性值，这是不可取的。
二、建造者模式
1.简介
建造者模式将一个复杂对象的创建过程和表现分离，使得同样的创建过程可以创建不同的表示，它允许使用者在不知道内部建造细节的情况下，可以更精细的控制对象的构造流程。
建造者角色：
builder（抽象接口）: 为创建一个产品对象的各个部件指定抽象接口。
ConcreteBuilder（抽象接口的具体实现）: 实现Builder的接口以构造和装配该产品的各个部件，定义并明确它所创建的表示，并提供一个检索产品的接口。
Director（接口的构造者和使用者）: 构造一个使用Builder接口的对象。
Product（被构造的复杂对象）: ConcreteBuilder创建该产品的内部表示并定义它的装配过程，包含定义组成部件的类，包括将这些部件装配成最终产品的接口。
2.结构图
3.代码实现
3.1 原型写法
Product（被构造的复杂对象）:
public class ResourcePoolConfig {
private String name;
private Integer maxTotal;
private Integer maxIdle;
private Integer minIdle;
//get set方法...
}
builder（抽象建造者）:
public interface AbstractBuilder {
ResourcePoolConfig res = new ResourcePoolConfig();
void makeName(String name);
void makeMaxTotal(int maxTotal);
void makeMaxIdle(int maxIdle);
void makeMinIdle(int minIdle);
ResourcePoolConfig makeProduct();
}
ConcreteBuilder（具体建造者）:
public class ResourcePoolConfigBuilder implements AbstractBuilder {
public static final Integer DEFAULT_MAX_TOTAL = 10;
public static final Integer DEFAULT_MAX_IDLE = 5;
public static final Integer DEFAULT_MIN_IDLE = 0;
private String name;
private Integer maxTotal;
private Integer maxIdle;
private Integer minIdle;
@Override
public void makeName(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void makeMaxTotal(int maxTotal) {
this.maxTotal = maxTotal;
}
@Override
public void makeMaxIdle(int maxIdle) {
this.maxIdle = maxIdle;
}
@Override
public void makeMinIdle(int minIdle) {
this.minIdle = minIdle;
}
@Override
public ResourcePoolConfig makeProduct() {
//可以加判断逻辑
if(this.maxTotal < this.maxIdle){
//....
}
res.setName(this.name);
res.setMaxIdle(maxIdle);
res.setMaxTotal(maxTotal);
res.setMinIdle(minIdle);
return res;
}
}
Director（指挥者：接口的构造者和使用者）:
public class ResDirector {
private final ResourcePoolConfigBuilder builder;
public ResDirector(ResourcePoolConfigBuilder builder){
this.builder = builder;
}
public ResourcePoolConfig build(String name,int maxTotal,int maxIdle,int minIdle){
builder.makeName(name);
builder.makeMaxTotal(maxTotal);
builder.makeMaxIdle(maxIdle);
builder.makeMinIdle(minIdle);
return builder.makeProduct();
}
}
测试使用：
public static void main(String[] args) {
ResDirector resDirector = new ResDirector(new ResourcePoolConfigBuilder());
ResourcePoolConfig res = resDirector.build("resource-01", 11, 7, 0);
}
特性：
1、客户端不必知道产品内部组成的细节，将产品本身与产品的创建过程解耦，使得相同的创建过程可以创建不同的产品对象。
2、每一个具体建造者都相对独立，而与其他的具体建造者无关，因此可以很方便地替换具体建造者或增加新的具体建造者，用户使用不同的具体建造者即可得到不同的产品对象。
3、可以更加精细地控制产品的创建过程。将复杂产品的创建步骤分解在不同的方法中，使得创建过程更加清晰，也更方便使用程序来控制创建过程。
4、增加新的具体建造者无须修改原有类库的代码，指挥者类针对抽象建造者类编程，系统扩展方便，符合“开闭原则”。
5、建造者模式所创建的产品一般具有较多的共同点，其组成部分相似，如果产品之间的差异性很大，则不适合使用建造者模式，因此其使用范围受到一定的限制。
6、如果产品的内部变化复杂，可能会导致需要定义很多具体建造者类来实现这种变化，导致系统变得很庞大，因此在这种情况下，要考虑是否选择建造者模式。
指挥者说明：
它负责安排复杂对象的建造次序，指挥者与抽象建造者之间存在关联关系，可以在其建造方法construct()中调用建造者对象的部件构造与装配方法，完成建造复杂对象的任务。客户端一般只需要与指挥者进行交互，在客户端确定具体建造者的类型，并实例化具体建造者对象(也可以通过配置文件和反射机制)，然后通过指挥者类的构造函数或者Setter方法将该具体建造者的实例对象传入指挥者类中（比如上面例子中的指挥者ResDirector 通过构造方法将ResourcePoolConfigBuilder传入）。
作用：一方面，它隔离了客户与创建过程，另一方面，它控制产品的创建过程，包括某个buildPartX()方法是否是被调用以及多个buildPartX()方法调用的先后次序等。指挥者针对抽象建造者编程，客户端只需要知道具体建造者的类型，即可以通过指挥者调用建造者的相关方法，返回一个完整的产品对象。
3.1 链式写法（推荐）
将构造函数私有化，提供一个静态的内部类来创建对象
public class ResPoolConfig {
private final String name;
private final Integer maxTotal;
private final Integer maxIdle;
private final Integer minIdle;
private ResPoolConfig(Builder builder){
this.name = builder.name;
this.maxTotal = builder.maxTotal;
this.maxIdle = builder.maxIdle;
this.minIdle = builder.minIdle;
}
//静态内部类，用来创建目标对象
public static final class Builder{
private String name;
private Integer maxTotal;
private Integer maxIdle;
private Integer minIdle;
public static final Integer DEFAULT_MAX_TOTAL = 10;
public static final Integer DEFAULT_MAX_IDLE = 5;
public static final Integer DEFAULT_MIN_IDLE = 0;
public Builder name(String name){
this.name = name;
return this;
}
public Builder maxTotal(Integer maxTotal){
this.maxTotal = maxTotal;
return this;
}
public Builder maxIdle(Integer maxIdle){
this.maxIdle = maxIdle;
return this;
}
public Builder minIdle(Integer minIdle){
this.minIdle = minIdle;
return this;
}
public ResPoolConfig build(){
if(null == this.maxIdle){
maxIdle = DEFAULT_MAX_TOTAL;
}
if(this.maxIdle <= 0){
throw new RuntimeException("xxxx");
}
//加入一系列判断
return new ResPoolConfig(this);
}
}
}
使用：
public static void main(String[] args) {
new ResPoolConfig.Builder()
.name("res-01")
.maxTotal(20)
.maxIdle(8)
.minIdle(0)
.build();
}
在建造者模式中，提供一个辅助的静态建造器Builder(静态内部类)，可以在里面set实体类的属性，与JavaBean不同的是：建造者是先set，再通过build实例化实体类，这样既可以提高代码的阅读性，也可以防止对象没有实例化就被调用，不会造成不一致性，同时解决了Javabean模式的线程安全问题。
三、总结
1.使用场景
在针对某些复杂对象的创建时，使用重载的构造方法不合适，或者类属性之间相关联，写set方法无法写属性之间的判断，这时候可以考虑使用建造者模式。
2.建造者模式和工厂模式的区别
- 建造者模式注重过程（步骤），工厂模式注重的是结果（整体）；
- 工厂模式创建对象无需分步骤，获取的产品对象完全一样；而建造者模式会因为建造的顺序不同，导致产出的产品不同。
- 抽象工厂模式实现对产品族的创建，一个产品族是这样的一系列产品:具有不同分类维度的产品组合，采用抽象工厂模式不需要关心构建过程，只关心什么产品由什么工厂生产即可（可以理解成华为工厂生产华为手机、华为电脑、华为耳机）。而建造者模式则是要求按照指定的蓝图建造产品，它的主要目的是通过组装零配件而产生一个新产品（比如华为电脑的生产过程，使用什么cpu、显卡、内存等）。
3. @Builder注解
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<optional>true</optional>
</dependency>
实体类上面加该注解，作用是用来生成对象，并能够进行链式赋值（不要和@Data同用）。
@Builder
public class Food{
//...
}
参考文档：
https://www.cnblogs.com/tianClassmate/p/16540565.html
https://kongzi.blog.youkuaiyun.com/article/details/103140954
https://blog.youkuaiyun.com/afdafvdaa/article/details/113813752
https://blog.youkuaiyun.com/m0_37709455/article/details/106501804
https://www.jianshu.com/p/7281f775b794
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