生成器模式

Question

我需要在没有静态嵌套类的情况下实现 Builder 模式。如果我有继承权，最好的方法是什么？ 假设我有以下课程。

public class Car {
   private String brand;
   private String speed; 
   //getters an setters  
}

public class PassengerCar extends Car{
   private String capacity; 
   //getters an setters  
}

public class Truck extends Car{
   private String length; 
   //getters an setters  
}

是创建一个 Builder 类来负责设置 PassengerCar 和 Truck 的值，还是我们需要 3 个额外的类，CarBuilder、PassengerCarBuilder 扩展 CarBuilder 和 TruckBuilder 扩展 CarBuilder？

Answer 1

正确的方法是每个类有一个构建器。我见过两种不同的构建器实现，我们称它们为 lazy 和 eager （也许其中一个不是严格的构建器，但它们实际上都是 build em> 个实例）。

这里是 Cars 和 Trucks 的惰性构建器：

public abstract class AbstractLazyCarBuilder<T extends Car, B extends AbstractLazyCarBuilder<T, B>> {

    private String brand;

    private String speed;

    public B brand(String brand) {
        this.brand = brand;
        return (B) this;
    }

    public B speed(String speed) {
        this.speed = speed;
        return (B) this;
    }

    public T build() {
        T car = this.create();
        this.fill(car);
        return car;
    }

    protected abstract T create();

    protected void fill(T car) {
        car.setBrand(this.brand);
        car.setSpeed(this.speed);
    }
}

public class LazyCarBuilder extends AbstractLazyCarBuilder<Car, LazyCarBuilder> {

    @Override
    protected Car create() {
        return new Car();
    }
}

public class LazyTruckBuilder extends AbstractLazyCarBuilder<Truck, LazyTruckBuilder> {

    private String length;

    public LazyTruckBuilder length(String length) {
        this.length = length;
        return this;
    }

    @Override
    protected Truck create() {
        return new Truck();
    }

    @Override
    protected void fill(Truck truck) {
        super.fill(truck); // very important! fills truck with car's common attributes 
        truck.setLength(this.length);
    }
}

用法：

Truck truck = new LazyTruckBuilder().brand("ford").speed("40").length("30").build();

它可能不是标准的构建器实现。它有两个通用参数：正在构建的对象的类型和构建器本身的类型。最后一个是避免在使用构建器方法时强制转换返回的对象。

它有一个 create() 方法返回空的特定实例（也可以通过反射创建）和一个 fill() 方法将所有属性设置为创建的对象。这个构建器是惰性的，因为当您在构建器上调用 build() 时会创建和初始化对象。

这个构建器的 Eager 版本应该使用反射来创建正在构建的对象：

public abstract class AbstractEagerCarBuilder<T extends Car, B extends AbstractEagerCarBuilder<T, B>> {

    protected final T instance; // needs to be seen by subclasses

    protected AbstractEagerCarBuilder() {
        try {
            // Reflection magic to get type of specific car
            ParameterizedType type = (ParameterizedType) this.getClass().getGenericSuperclass();
            Class<T> clazz = (Class<T>) type.getActualTypeArguments()[0];
            // Create the specific car by reflection
            this.instance = clazz.getConstructor().newInstance();
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("Could not create specific instance", e);
        }
    }

    public B brand(String brand) {
        this.instance.setBrand(brand);
        return (B) this;
    }

    public B speed(String speed) {
        this.instance.setSpeed(speed);
        return (B) this;
    }

    public T build() {
        return this.instance;
    }
}

public class EagerCarBuilder extends AbstractEagerCarBuilder<Car, EagerCarBuilder> {
    // empty: just pass generic parameters
}

public class EagerTruckBuilder extends AbstractEagerCarBuilder<Truck, EagerTruckBuilder> {

    private String length;

    public EagerTruckBuilder length(String length) {
        this.instance.setLength = length;
        return this;
    }
}

用法：

Truck truck = new EagerTruckBuilder().brand("gmc").speed("45").length("32").build();

这里，卡车实例实际上是在构建器创建时创建的。然后，构建器方法用属性一一填充急切创建的实例。

是否使用其中一种，取决于您。请让我知道这是否有错误，因为我无法测试它，以及如果您有任何问题（我已经习惯了这种代码，我可能缺乏一些有用的解释）。

Answer 2

您可以稍微调整 setter 方法来实现您想要的。将超类的 setter 方法参数化，以接受扩展基类的泛型类。

public class CompactBuilderPatternDemo {

public static class A {

    private String a;

    public String getA() {
        return a;
    }

    public <T extends A> T setA(String a, Class<T> childClass) {
        this.a = a;
        return childClass.cast(this);
    }

    public static class B extends A {

        private String b;

        public String getB() {
            return b;
        }

        public String getAB() {
            return super.getA() + b;
        }

        public B setB(String b) {
            this.b = b;
            return this;
        }
    }
}

public static void main(String[] args) {
    B b = new B().setA("aaa", B.class).setB("bbb");

    System.out.println(b.getAB());
    }
}

here 讨论了类似的主题。

Answer 3

根据 Builder 模式，您将拥有：

1. 一个基本的构建器类，比如说构建器，可能是抽象的
2. 您希望通过构建器实例化的每个具体类的具体构建器类

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f3/Builder_UML_class_diagram.svg/500px-Builder_UML_class_diagram.svg.png

因此，构建器的 buildPart 方法（在您的情况下为 setter）应该被组织并分配给构建器层次结构中的正确类；即，如果两个构建器共享特定 buildPart 方法的相同实现，那么可能应该将这些实现合并并移动到一个公共的上层类（即两个构建器都扩展的类）。

这样您就可以避免重复代码、构建过程中的不一致，并且最终为构建者提供一个健全的结构。

注 1：我不明白为什么您的课程中有吸气剂。

注意：2我会避免调用“setters”方法来构建对象，但我会使用构造函数（可能是@Deprecated，以便您不鼓励某人使用它，因为应该使用相应的构建器）。原因是，在构建过程中，您可能有处于不一致状态的对象（即仅部分构建的对象）。利用构造函数，当对象的整个状态可以初始化为一个合理的值时，它会被调用以完全实例化一个对象。