Java 帝国之建造者模式
本文来自王钦誉的投稿，老刘做了较大修改。
原文地址：
https://xiaoqinyu0000.github.io/2018/06/11/Java/JavaBuilder/
据说在帝国建立初期，人类眼里的Java程序就是一个黑乎乎的命令行窗口，里面显展示着大片大片的代码和文字。
那是一个灰暗的年代， 几乎没有人愿意天天与这些黑窗口打交道。
国王决心让帝国变得多姿多彩，于是下令建立图形村，研究Java的图形和图像。
经过艰苦卓绝的努力，我们掌握了GUI编程的核心技术，帝国终于可以在人类设备上展示图形界面了。
99个重载函数
我是图形村的一个代表，专门对外提供一种图形： Square(正方形)
给你看看我最近接的几个单子：
用户一的需求是一个50 * 50的蓝色正方形；
用户二的需求是一个50 * 50的蓝色正方形，还要一个黑色的边框；
…....
Square对象可以很简单（例如用户一要的就是一个蓝色的正方形），也可以非常复杂（形状、颜色、大小、边框、阴影、层次等等）。
用户需要什么样的图形，只需要把对应的属性（长、宽、颜色...）告诉我就行...
1class Square {
2 public Square(int size, int color) { ... }
3
4 public Square(int size, int color, int borderColor) { ... }
5
6 public Square(int size, int color, int borderColor, float radius) { ... }
7
8 public Square(int size, int color, int borderColor, float radius, float strokeDashGap) { ... }
9
10 public Square(int size, int color, int borderColor, float radius, float strokeDashGap, float shadow) { ... }
11 ......
12}
(友情提示：可左右滑动)
为此，一个Square的构造函数， 我整整重载了99次！
不过带来的好处就是不管用户想要一个什么样的图形，只需调用一个方法，一行代码就可以搞定啦。
比如，用户1想要一个50*50的蓝色正方形，你需要给我3个参数便可以获得Square对象：
大小：50 * 50
颜色：Color.Blue
Square square = new Square(50, Color.Blue);
想再加一个黑色边框，只需要增加一个参数就行：
边框：Color.Black
Square square = new Square(50, Color.Blue, Color.Black);
仅需一行代码就可以拿到Square对象，然后就可以在人类的设备上显示图形啦。
没有什么是一个重载方法解决不了的，如果有，那就两个重载方法…
每当有人抱怨说，从你这99个方法中找到一个合适的方法实在是太难了！ 我就扔给他一个文档，里边详细描述着每个方法的参数，含义，只要读一遍，绝对没问题！
我的坚持引发了大家的怨气，当抱怨的人越来越多，我有点慌了，赶紧去找村长，希望他能给出点注意。
新设计
村长看了一会儿我的API，叹了口气说：“怪不得人家抱怨，你看看你的设计！”
Square square = new Square(50, Color.Red, Color.Blue, 5, Color.Black, 4, 9, Color.Red, 4, 8);
我一瞧，有什么奇怪的嘛？不就是创建一个Square对象吗？
他指着这行代码：“你看这行代码，能够清晰得知道要的是怎么样的图形吗？假设要你把阴影颜色改了，你知道改哪个值吗？”
我说：“稍等，我查下文档。”
3分钟后我说：“好像是改第5个参数吧。”
“每次用你的服务都要去查文档，从N个重载方法里找到对应所需的方法，再看看每个属性的含义，你觉得好用吗？” 村长厉声斥责。
我心想，这确实是问题，然而世间之事哪能十全十美呢？
我叹了口气：“Square 是复杂对象， 有很多属性和组合方式…有形状、颜色、长宽、边框、阴影、内外边距….”。
“你啊，真是不思进取，你想想，还有什么好的设计？ ”
我说：“也许可以做出这样？ ”
1class Square {
2 public Square() {...}
3 public void setSize(int size) {...}
4 public void setColor(int color) {...}
5 public void setBorderSize(int size) {...}
6 public void setBorderColor(int color) {...}
7 public void setPadding(int left, int top, int right, int bottom) {...}
8 ...
9}
(友情提示：可左右滑动)
其实就是把各个属性拆分成各个方法，让用户去组合他们需要的属性！
1Square square = new Square();
2square.setColor(Color.Blue);
3square.setBorderSize(5);
4square.setBorderColor(Color.Black);
如何对参数进行检查？
村长说：“这其实是一种类似JavaBean的方法， 比之前好了一点，但是你想过这个问题没有？ 假设一些属性依赖另外一些属性，如果设置了属性A，但是没有设置属性B，那Square对象其实是有问题的，对于这种情况，你怎么处理？你在什么地方检查这种互相依赖的逻辑？ ”
村长一下子就击中我的要害了，果然有两下子。
我赶紧请教：“您有何高见？”
村长说道：“你可以开放一个静态内部类专门用来与外界打交道，来收集用户想要设置的参数并且做检查。”
1class Square {
2
3 private int color;
4 private int borderSize;
5 ......
6 //private，让外面无法直接创建
7 private Square(Builder builder) {
8 this.color = builder.color;
9 this.borderSize = builder.borderSize;
10 ......
11 }
12
13 public static class Builder {
14 private int color;
15 private int borderSize;
16 ......
17
18 public void setColor(int color) { }
19 public void setBorderSize(int size) { } //边框大小
20 public void setBorderColor(int color) { } //边框颜色
21 public void setPadding(int left, int top, int right, int bottom) { }
22 ...
23
24 public Square build() {
25 ...检查参数之间的关系是否设置正确...
26 return new Square(this);
27 }
28 }
29}
看到这个代码，我已经不由自主地在纸上模拟用户的使用场景了：
1Square.Builder builder = new Square.Builder();
2builder.setSize(50);
3builder.setColor(Color.Blue);
4builder.setBorderSize(5);
5builder.setBorderColor(Color.Black);
6//在build方法中会检查参数是否正确。
7Square square = builder.build();
可是这个调用方式可是比我之前提供的API复杂得多呀！如果旧的API，只用一行代码就可以可以了！
链式调用
村长似乎看到了我的疑惑，笑了笑问到：”你知道链式调用吗？“。
紧接着，他又展示了一段代码，里面静态内部类Builder的所有设置属性的方法的返回值居然变了：
1class Square {
2 ...
3 public static final class Builder {
4 public Builder setColor(int color) {
5 ......
6 return this;
7 }
8 public Builder setBorderSize(int size) {
9 ......
10 return this;
11 }
12 public Builder setBorderColor(int color) {
13 ......
14 return this;
15 }
16 public Builder setPadding(int left, int top, int right, int bottom) {
17 ......
18 return this;
19 }
20 ...
21 public Square build() {
22 ...检查参数之间的关系是否设置正确...
23 return new Square(this);
24 }
25 }
26}
每一个Builder都返回了一个this，可是这又有什么用呢。
结合之前对方说的链式调用，我内心突然想到某种可能！
赶紧对之前调用方式的Demo做了一点修改：
1Square square = new Square.Builder()
2 .setSize(50)
3 .setColor(Color.Blue)
4 .setBorderSize(5)
5 .setBorderColor(Color.Black)
6 .build();
居然用一行代码就完成了调用，而且每个方法和属性都是如此得清晰、如此的明了，让人陶醉其中，不能自拔！
“看来，好的API设计远远重要于一份面面俱到的文档。” 我不由地感慨。
建造者模式
村长说道：“是啊，其实这种方式有个名称，叫做建造者模式！ 对于你这个场景很适用。”
“Builder模式？ 23种设计模式之一， 我学习过，好像不是这样的啊？” 说着我展示了一个UML 类图。
“真是死脑筋，我们这个是个简化版嘛！你看看这个图，Client 可以认为就是Director， 对于Builder，我们没有没有接口，直接就是具体类。 核心思想还是一样的嘛！”
（完）