设计模式之建造者模式

什么是建造者模式

建造者模式，或者说是构建者模式，是一种创建型模式。建造者模式将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
（建造者模式就是如何一步步构建包含多个组件的对象，相同的创建过程可以创建不同的产品，适用于流程固定但顺序不一定固定的对象，比如做一盘菜，有人喜欢先放盐，有人喜欢后放盐，都没关系，但放盐这个过程是一定要有的）

建造者模式使用场景

一般创建对象我们最常用的方式是直接使用new调用对象的构造函数。但是如果创建的是一个参数较多的复杂对象呢？如果通过构造函数直接new的话，代码的可读性和易用性都会变差，而且容易搞错各个参数的顺序，传递进错误的参数值，造成一些不容易发现的bug。如果不用构造函数传递所有的参数，而是通过构造函数传递必填的参数，通过set设置选填的参数，又会有新的问题，那就是如果必填项很多呢？如果非必填项需要校验呢？如果希望对象创建出来之后不可变呢？这时候，建造者模式就派上用场了。建造者模式的使用场景也就清晰了。

那建造者模式和工厂模式有什么区别呢？
工厂模式是用来创建一组类型相关的对象（继承同一父类或接口的一组子类），通过给定的参数决定创建哪种类型的对象。而建造者模式是用来创建一种类型的复杂对象，通过参数的不同，定制化地创建不同的对象。

建造者模式示例

比如要实现一个线程池配置类。有name(资源名称)、maxTotal (最大线程数)、minIdle（最小空闲线程数）、maxIdle（最大空闲线程数）。name必填，maxTotal非必填默认8，maxIdle非必填默认8，minIdle非必填默认0。

通过建造者模式，可以将各个参数的校验逻辑放在Builder类的build()方法中，在对象创建前做集中校验。且将构造函数设为private，实现对象不可变，只能通过构建者类创建对象。

public class ResourcePoolConfig{
	private String name;
	private int maxTotal;
	private int maxIdle;
	private int minIdle;	
	
	private ResourcePoolConfig(Builder builder){
		this.name = builder.name;
		this.maxTotal = builder.maxTotal;
		this.maxIdle = builder.maxIdle;
		this.minIdle = builder.minIdle;
	}
	//省略getter方法
	
	//内部Builder类
	public static class Builder{
		private static final int DEFAULT_MAX_TOTAL = 8;
		private static final int DEFAULT_MAX_IDLE = 8;
		private static final int DEFAULT_MIN_IDLE = 0;
		
		private String name;
		private int maxTotal = DEFAULT_MAX_TOTAL;
		private int maxIdle = DEFAULT_MAX_IDLE;
		private int minIdle = DEFAULT_MIN_IDLE;

		public ResourcePoolConfig build(){
			//校验逻辑在build方法做
			if(StringUtils.isBlank(name)){
				throw new IllegalArgumentException("...");
			}
			if(maxIdle > maxTotal){
				throw new IllegalArgumentException("...");
			}
			if(minIdle > maxTotal || minIdle > maxIdle){
				throw new IllegalArgumentException("...");
			}
			return new ResourcePoolConfig(this);
		}
		public Builder setName(String name){
			if(StringUtils.isBlank(name)){
				throw new IllegalArgumentException("...");
			}
			this.name = name;
			return this;
		}
		public Builder setMaxTotal(int maxTotal){
			if(maxTotal <= 0){
				throw new IllegalArgumentException("...");
			}
			this.maxTotal = maxTotal;
			return this;
		}
		public Builder setMaxIdle(int maxIdle){
			if(maxIdle <= 0){
				throw new IllegalArgumentException("...");
			}
			this.maxIdle = maxIdle;
			return this;
		}
		public Builder setMinIdle(int minIdle){
			if(minIdle <= 0){
				throw new IllegalArgumentException("...");
			}
			this.minIdle = minIdle;
			return this;
		}
	}
}

//客户端
ResourcePoolConfig config = new ResourcePoolConfig.Builder()
	.setName("testPool")
	.setMaxTotal(16)
	.setMaxIdle(10)
	.setMinIdle(12)
	.build()

可以发现，建造者模式的Builder类必须包含被创建对象的所有属性。如果对象的属性发生变化，那建造者类就需要做相应的修改。

建造者模式UML类图

以下是经典构建者模式类图：