模式名和分类
builder
创建型模式
意图
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。
将对象的创建过程细化并固化，能依此创建一个流水线，在流水线上组装对象的各个零件，最终生成我们想要的对象
动机
spring创建对象时，我们在解析xml文件和一些系统配置来创建一个的BeanDefinition，解析过程是复杂且多样的。
如果准备好所有的参数，并在new的时候直接赋值进去，难免会让创建对象这个动作显得臃肿且难看。
我们的想法是解析一些元素，处理一些元素，就将他设置到“待创建的对象中”，就像流水线一样，做好一个零件就安装一个零件，知道最后流水线走完，所有零件都到位，就能得到一个完整的对象。
总之：由于bean的复杂性，我们想细化这个过程，更完美的控制它的创建。
适用性
- 如果你现在创建对象需要传入很多参数，又不想在构造函数中传入太多参数，使得代码难以阅读。
- 如果你创建的对象非常的复杂，里面的很多细节或者属性需要不断的处理，而你想处理完一个组件就能毫无顾忌的处理下一个，而不用担心会忘记或者混乱已经处理好的模块。
结构
参与者
- ProductBuilder：产品建造师。它负责创建产品
- Product：声明父类，表明有多种产品，每种产品都有partA和partB，但是不同的产品的partA和partB有不同的实现细节
- ProductXX、ProductYY：产品XX和YY，拥有自己的partA和partB实现方式。
协作
- builder中聚合了Product。在构造函数中传入具体产品，例如要创建ProductXX，在构造函数中传入ProductXX.class(只要能确定具体产品，什么形式都行)，表明要创建ProductXX。
- 创建partA，已经知道了我们要创建ProductXX，那么setPartA，就设置属于ProductXX的partA。
- 创建partB，已经知道了我们要创建ProductXX，那么setPartB，就设置属于ProductXX的partB。
效果
- 我们支持创建不同的产品。
- 我们可以根据需要为每个产品设置不同的值，或者不同的操作。
- 我们可以一一设置产品的属性，而不需要在构造函数中统一传入，如果属性很多，那岂不是在构造函数中要传入一大串参数....看到看不了。
代码实例
例1、模式代码
// 步骤1 创建产品簇
public abstract class AbstractProduct {
protected String name;
protected String partA;
protected String partB;
AbstractProduct(String name){
this.name = name;
}
public String getPartA() {
return partA;
}
public void setPartA(String partA) {
this.partA = partA;
}
public void setPartB(String partB) {
this.partB = partB;
}
public String toString(){
return "name:"+name+", partA:"+partA+", partB:"+partB;
}
}
public class ProductXX extends AbstractProduct{
public ProductXX(String name){
super(name);
}
}
public class ProductYY extends AbstractProduct{
public ProductYY(String name){
super(name);
}
}
// 步骤2 创建建造者，建造师...
// 他来创建产品的细节...
public class ProductBuilder {
private final AbstractProduct product;
public ProductBuilder(AbstractProduct product) {
this.product = product;
}
// 设置partA
public AbstractProduct setPartA(String partA){
this.product.setPartA(partA);
return this.product;
}
// 设置partB
public AbstractProduct setPartB(String partB){
this.product.setPartB(partB);
return this.product;
}
public AbstractProduct getProduct(){
this.check();
return product;
}
/**
* 这个方法用来校验product的关键信息是否全部设置完成。
* @param
* @author caodahuan
* @date 2019/8/21
* @return void
*/
private void check() {
// todo
}
}
// 步骤3，重点！如何使用建造者帮我们建造
public class Director {
private ProductBuilder builder;
public Director(ProductBuilder builder) {
this.builder = builder;
}
public AbstractProduct getProduct(){
builder.setPartA("零件A");
builder.setPartB("零件B");
return builder.getProduct();
}
}
// 测试
public class TestMain {
public static void main(String[] args) {
Director director = new Director(new ProductBuilder(new ProductXX("产品XX")));
AbstractProduct product = director.getProduct();
System.out.println(product.toString());
director = new Director(new ProductBuilder(new ProductXX("产品YY")));
product = director.getProduct();
System.out.println(product.toString());
}
}
已知应用
- 工厂流水线
- spring中对于建造者的使用
spring框架，主要是用来管理对象，创建一个对象是极其复杂的，建造者模式在解析xml文件，创建BeanDefiniton中发挥很大的作用。不想在这里做更细节的分析，但是可以找段代码，分析spring是如何使用它
- 段落1：spring-security中解析xml
private BeanReference registerMethodSecurityInterceptor(ParserContext pc,
String authMgrRef, String accessManagerId, String runAsManagerId,
BeanReference metadataSource,
List<BeanMetadataElement> afterInvocationProviders, Object source,
boolean useAspectJ) {
// 建造者：建造方法拦截器beanDefinition，如果开启切面，则使用AspectJMethodSecurityInterceptor，若没有开启切面，则使用MethodSecurityInterceptor
BeanDefinitionBuilder bldr = BeanDefinitionBuilder
.rootBeanDefinition(useAspectJ ? AspectJMethodSecurityInterceptor.class
: MethodSecurityInterceptor.class);
// 建造者：添加资源
bldr.getRawBeanDefinition().setSource(source);
// 建造者：添加“决策(放行)管理器”
bldr.addPropertyReference("accessDecisionManager", accessManagerId);
// 建造者：定义“鉴权管理器”BeanDefinition
RootBeanDefinition authMgr = new RootBeanDefinition(
AuthenticationManagerDelegator.class);
// 建造者：将自定义“鉴权管理实现”注入到鉴权管理BeanDifinition
authMgr.getConstructorArgumentValues().addGenericArgumentValue(authMgrRef);
bldr.addPropertyValue("authenticationManager", authMgr);
// 安全相关数据源BeanReference
bldr.addPropertyValue("securityMetadataSource", metadataSource);
// 建造者：如果拥有赋权，也将添加到beanDefinition中
if (StringUtils.hasText(runAsManagerId)) {
bldr.addPropertyReference("runAsManager", runAsManagerId);
}
// 如果自定义了处理器，也要为处理器制作一个BeanDefinition,这里使用RootBeanDefinition是在2.5以前的做法，表示作为根BeanDefinition.
// 对应的还有childBeanDefinition，RootBeanDefinition / ChildBeanDefinition用来预定义具有parent/child关系的bean definition。
// 所以RootBeanDefinition是一个可合并的BeanDefinition
if (!afterInvocationProviders.isEmpty()) {
BeanDefinition afterInvocationManager;
afterInvocationManager = new RootBeanDefinition(
AfterInvocationProviderManager.class);
afterInvocationManager.getPropertyValues().addPropertyValue("providers",
afterInvocationProviders);
// 建造者：然后将只做好的处理器beanDefinition添加到方法拦截器的beanDefinition中
bldr.addPropertyValue("afterInvocationManager", afterInvocationManager);
}
// 建造者：在建造师处理好之后获取最终的BeanDefinition
BeanDefinition bean = bldr.getBeanDefinition();
String id = pc.getReaderContext().generateBeanName(bean);
pc.registerBeanComponent(new BeanComponentDefinition(bean, id));
return new RuntimeBeanReference(id);
}
//关于切面的支持
// 如果打开了切面支持，则要为增强切面添加BeanDefinition
if (useAspectJ) {
BeanDefinitionBuilder aspect = BeanDefinitionBuilder
.rootBeanDefinition("org.springframework.security.access.intercept.aspectj.aspect.AnnotationSecurityAspect");
aspect.setFactoryMethod("aspectOf");
aspect.setRole(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE);
aspect.addPropertyValue("securityInterceptor", interceptor);
String id = pc.getReaderContext().registerWithGeneratedName(
aspect.getBeanDefinition());
pc.registerBeanComponent(new BeanComponentDefinition(aspect
.getBeanDefinition(), id));
}
// 如果需要，增加动态代理处理器
else {
registerAdvisor(pc, interceptor, metadataSource, source,
element.getAttribute(ATT_ADVICE_ORDER));
AopNamespaceUtils.registerAutoProxyCreatorIfNecessary(pc, element);
}
- 段落2：spring中关于解析自定义标签生成BeanDefinition。（在模板模式笔记中，曾引用过这段，builder在spring中应用广泛）
// 这个定义在AbstractSingleBeanDefinitionParser中，是我们自定义解析器的父类。
@Override
protected final AbstractBeanDefinition parseInternal(Element element, ParserContext parserContext) {
// 建造者：获取建造者，建造的对象是:GenericBeanDefinition
//在执行我们自定义的解析器中的方法之前，先执行一些准备工作，也可以叫做预解析，对beanClass、scope、lazyInit等属性的准备
BeanDefinitionBuilder builder = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition();
String parentName = getParentName(element);
if (parentName != null) {
builder.getRawBeanDefinition().setParentName(parentName);
}
// 这个是自定义解析器中重写的getBeanClass方法
Class<?> beanClass = getBeanClass(element);
if (beanClass != null) {
// 建造者：我们取得了beanClass，它将作为对象的零件，先‘安装’在对象上
builder.getRawBeanDefinition().setBeanClass(beanClass);
}
else {
// 如果没有重写getBeanClass方法，就看有没有重写getBeanClassName方法；
String beanClassName = getBeanClassName(element);
if (beanClassName != null) {
// 建造者：如果取得了beanClassName，‘安装’在对象上
builder.getRawBeanDefinition().setBeanClassName(beanClassName);
}
}
// 建造者：安装其他零件
builder.getRawBeanDefinition().setSource(parserContext.extractSource(element));
BeanDefinition containingBd = parserContext.getContainingBeanDefinition();
if (containingBd != null) {
//如果存在父类，就使用父类的scope属性
// Inner bean definition must receive same scope as containing bean.
builder.setScope(containingBd.getScope());
}
if (parserContext.isDefaultLazyInit()) {
// 建造者：安装‘零件’懒加载方式。设为延迟懒加载
// Default-lazy-init applies to custom bean definitions as well.
builder.setLazyInit(true);
}
// 模板模式：doParse被我们自定义的解析器重写；实现模板模式。
doParse(element, parserContext, builder);
// 建造者：获取最终的BeanDefiniton对象（最开始的GenericBeanDefinition）。
return builder.getBeanDefinition();
}
总结
先保持一个思想：建造者模式很简单。
其次：建造者模式很灵活，如果能解读框架源码，会发现在创建对象这个功能上，建造者模式应用非常广。
最后：以上可能不能完全描述建造者的精髓，本人很看重这个模式。查看结构图，我们其实可以做很多的扩展：
- builder也可以配合继承体系，制作更细节的建造者
- 产品体系(被建造者体系)，也可以很灵活，要注意哪些是放在流水线上的零件，哪些是归属于自己独有的零件。