详解建造者模式（含图例、UML类图、源码示例等）

来源：mikechen的详解互联网架构

为什么要学设计模式？设计模式有哪些优点？

提升查看框架源码能力提升对复杂业务代码的设计能力以及 code 能力为今后面试以及技术进阶夯实基础

今天我们要讲的是设计模式中的建造者模式（Builder）。

建造者模式（Builder）是建造创建型模式中的一种，在面向对象编程中常用，式含必知必会。图例图源

01建造者模式的定义

建造者模式（builder）：将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的码示构建过程可以创建不同的表示。

例如：

我们要定制一台电脑，详解我们只需要确认配件品牌及型号，建造而不必知道组装电脑的式含这个过程。

这种情况下，我们可以采用建造者模式，类例将配件和组装电脑的码示过程分离，让构建过程和配件都能自由拓展，详解降低两者之间的建造耦合。

02建造者模式的式含 UML 类图

为了加深理解，我们来看下建造者模式的 UML 类图。

建造者模式的香港云服务器 4 个重要角色：

Product(产品类)：具体需要生成的类对象；Builder(抽象建造者类)：为我们需要生成的类对象，构建不同的模块属性，即：公开构建产品类的属性，隐藏产品类的其他功能；ConcreteBuilder(具体建造者类)：抽象 Builder 类的实现类，实现抽象 Builder 类定义的所有方法，并且返回一个组建好的对象；Director(指挥者类)：用于统一组装流程，确定构建我们的类对象具体有哪些模块属性，在实际应用中可以不需要这个角色，直接通过 client 处理。03建造者模式的应用场景

下面是建造者模式的两个典型应用场景。

1）建造者模式在 Java 源码中的体现，较为典型的就是 StringBuilder。

将指定的字符串追加到此字符序列：

@Overridepublic StringBuilder append(CharSequence s) {     super.append(s);// 实现过程略    return this;}将此字符序列用其反转形式取代：@Overridepublic StringBuilder reverse() {     super.reverse();// 实现过程略    return this;}

测试代码：

StringBuilder sb = new StringBuilder("12345");sb.append("67890");sb.reverse();System.out.println(sb);StringBuilder sb1 = new StringBuilder("12345");sb1.reverse();sb1.append("67890");System.out.println(sb1);

结果：

System.out: 0987654321System.out: 1422167890

根据 StringBuilder 不同方法的不同调用顺序，可以生成不同的字符串，这样的亿华云操作很灵活。

2）建造者模式在很多第三方框架中也有实现。

例如，网络框架 OkHttp3中的 OkHttpClient、Request。

我们来看下 OkHttpClient 、及其内部类 OkHttpClient、Builder 的部分源码:

默认采用 Builder 进行建造：

public OkHttpClient() {   this(new Builder());}

由 builder 配置分发器、代理、协议以及自定义拦截器等：

OkHttpClient(Builder builder) {  this.dispatcher = builder.dispatcher;  this.proxy = builder.proxy;  this.protocols = builder.protocols;  /** 省略大段代码 */  boolean isTLS = false;  for (ConnectionSpec spec : connectionSpecs) {    isTLS = isTLS || spec.isTls();  }  /** 省略大段代码. */  if (interceptors.contains(null)) {    throw new IllegalStateException("Null interceptor: " + interceptors);  }  if (networkInterceptors.contains(null)) {    throw new IllegalStateException("Null network interceptor: " + networkInterceptors);  }}public static final class Builder {  public Builder() { 分发器、协议、代理的默认参数： dispatcher = new Dispatcher();    protocols = DEFAULT_PROTOCOLS;    proxySelector = ProxySelector.getDefault();    if (proxySelector == null) {      proxySelector = new NullProxySelector();    }  }  Builder(OkHttpClient okHttpClient) {

反向配置分发器、代理、协议：

    this.dispatcher = okHttpClient.dispatcher;     this.proxy = okHttpClient.proxy;     this.protocols = okHttpClient.protocols;

新增所有自定义拦截器和自定义网络拦截器：

    this.interceptors.addAll(okHttpClient.interceptors);    this.networkInterceptors.addAll(okHttpClient.networkInterceptors);  }

配置代理：

  public Builder proxy(@Nullable Proxy proxy) {     this.proxy = proxy;    return this;  }

向拦截器链中增加自定义拦截器：

  public Builder addInterceptor(Interceptor interceptor) {     if (interceptor == null) throw new IllegalArgumentException("interceptor == null");    interceptors.add(interceptor);    return this;  }

build() 方法，生成 OkHttpClient 对象：

  public OkHttpClient build() {     return new OkHttpClient(this);  }}04建造者模式的优缺点优点：

使用建造者模式可以使客户端不必知道产品内部组成的细节；

具体的建造者类之间是相互独立的，容易扩展；

由于具体的建造者是独立的，因此可以对建造过程逐步细化，而不对其他的模块产生任何影响。

缺点是产生多余的 Build 对象、源码下载Dirextor 类。05  建造者模式与工厂模式的区别

建造者模式与工厂模式都是让创建与表示分离，用来服务相同的目标，让我们写出结构严谨，易懂且易扩展的高质量代码。

但是它们的作用场景、实现方式不同。

建造者模式多出一个 Builder 类，使得创建对象的灵活性大大增加，并且适用于如下场景：

创建一个对象，多个同样的方法的调用顺序不同，产生的结果不同。例如，刚才列举的 StringBuilder；

创建一个对象，特别复杂，参数多，而且很多参数都有默认值。例如，刚才列举的 OkHttpClient Builder 。

总结

通过本文，我们了解并掌握了建造者模式的概念、原理、应用场景、优缺点、实现方式等。

只有我们了解了每一种设计模式，实际应用时才能够合理选型，避免因强行使用设计模式、让代码更加不好维护的情况出现。

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