• 建造者模式
  • 定义
  • 适用范围
  • 与工厂模式的区别
  • 优点
  • 缺点
  • 参考

建造者模式 定义
Builder 模式，中文翻译为建造者模式或者构建者模式，也有人叫它生成器模式。
建造者模式（Builder Pattern）使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。
一个 Builder 类会一步一步构造最终的对象。该 Builder 类是独立于其他对象的。
看了定义还是晕晕的，这里来个栗子
这里按照设计模式之美中的资源池的例子来进行讨论
假设有这样一道设计面试题：我们需要定义一个资源池配置类ResourcePoolConfig。这里的资源池，你可以简单理解为线程池、连接池、对象池等。在这个资源池配置类中，有以下几个成员变量，也就是可配置项。现在，请你编写代码实现这个ResourcePoolConfig类。

成员变量	解释	是否必填	默认值
name	资源名称	是	没有
maxTotal	最大资源数量	否	10
maxIdle	最大空闲资源数量	否	10
minIdle	最小空闲资源数量	否	1

很简单，来看下代码实现

const ( defaultMaxTotal = 10 defaultMaxIdle= 10 defaultMinIdle= 1 )// ResourcePoolConfig ... type ResourcePoolConfig struct { namestring maxTotal int maxIdleint minIdleint }func NewResourcePoolConfig(name string, maxTotal, maxIdle, minIdle *int) (*ResourcePoolConfig, error) { rc := &ResourcePoolConfig{ maxTotal: defaultMaxTotal, maxIdle:defaultMaxIdle, minIdle:defaultMinIdle, } if name == "" { return nil, errors.New("name is empty") } rc.name = name if maxTotal != nil { if *maxTotal <= 0 { return nil, errors.New("maxTotal should be positive") } rc.maxTotal = *maxTotal } if maxIdle != nil { if *maxIdle <= 0 { return nil, errors.New("maxIdle should not be negative") } rc.maxIdle = *maxIdle } if minIdle != nil { if *minIdle <= 0 { return nil, errors.New("minIdle should not be negative") } rc.minIdle = *minIdle } return rc, nil }

我们接着讨论，如果需要传入的参数过多，我们可以使用 set() 函数来给成员变量赋值，以替代冗长的构造函数。

const ( defaultMaxTotal = 10 defaultMaxIdle= 10 defaultMinIdle= 1 )// ResourcePoolConfig ... type ResourcePoolConfig struct { namestring maxTotal int maxIdleint minIdleint }func NewResourcePoolConfigSet(name string) (*ResourcePoolConfig, error) { if name == "" { return nil, errors.New("name is empty") } return &ResourcePoolConfig{ maxTotal: defaultMaxTotal, maxIdle:defaultMaxIdle, minIdle:defaultMinIdle, name:name, }, nil }// SetMinIdle ... func (rc *ResourcePoolConfig) SetMinIdle(minIdle int) error { if minIdle < 0 { return fmt.Errorf("min idle cannot < 0, input: %d", minIdle) } rc.minIdle = minIdle return nil }// SetMaxIdle ... func (rc *ResourcePoolConfig) SetMaxIdle(maxIdle int) error { if maxIdle < 0 { return fmt.Errorf("max idle cannot < 0, input: %d", maxIdle) } rc.maxIdle = maxIdle return nil }// SetMaxTotal ... func (rc *ResourcePoolConfig) SetMaxTotal(maxTotal int) error { if maxTotal <= 0 { return fmt.Errorf("max total cannot <= 0, input: %d", maxTotal) } rc.maxTotal = maxTotal return nil }

到这里，我们还是没有用上建造者模式，我们来接着分析上面的栗子
1、上面的 name 字段是必填的，如果必填字段很多，那么我们的函数中又会出现参数很长的情况。当然必填项是不能放在set中设置的，因为如果对应的set没加，我们不能判断该参数必填的逻辑。
2、比如依赖关系，比如，如果用户设置了maxTotal、maxIdle、minIdle其中一个，就必须显式地设置另外两个；或者配置项之间有一定的约束条件，比如，maxIdle和minIdle要小于等于maxTotal。所以我们就需要一开始就知道所有的参数，才能进行对应校验。
【设计模式学习-使用go实现建造者模式】3、如果我们希望ResourcePoolConfig类对象是不可变对象，也就是说，对象在创建好之后，就不能再修改内部的属性值。要实现这个功能，我们就不能在ResourcePoolConfig类中暴露set()方法。
这时候建造者模式就登场了

const ( defaultMaxTotal = 10 defaultMaxIdle= 10 defaultMinIdle= 1 )// ResourcePoolConfig ... type ResourcePoolConfig struct { namestring maxTotal int maxIdleint minIdleint }// ResourcePoolConfigBuilder ... type ResourcePoolConfigBuilder struct { namestring maxTotal int maxIdleint minIdleint }// SetName ... func (rb *ResourcePoolConfigBuilder) SetName(name string) error { if name == "" { return fmt.Errorf("name can not be empty") } rb.name = name return nil }// SetMinIdle ... func (rb *ResourcePoolConfigBuilder) SetMinIdle(minIdle int) error { if minIdle < 0 { return fmt.Errorf("max total cannot < 0, input: %d", minIdle) } rb.minIdle = minIdle return nil }// SetMaxIdle ... func (rb *ResourcePoolConfigBuilder) SetMaxIdle(maxIdle int) error { if maxIdle < 0 { return fmt.Errorf("max total cannot < 0, input: %d", maxIdle) } rb.maxIdle = maxIdle return nil }// SetMaxTotal ... func (rb *ResourcePoolConfigBuilder) SetMaxTotal(maxTotal int) error { if maxTotal <= 0 { return fmt.Errorf("max total cannot <= 0, input: %d", maxTotal) } rb.maxTotal = maxTotal return nil }// Build ... func (rb *ResourcePoolConfigBuilder) Build() (*ResourcePoolConfig, error) { if rb.name == "" { return nil, errors.New("name can not be empty") } // 设置默认值 if rb.minIdle == 0 { rb.minIdle = defaultMinIdle } if rb.maxIdle == 0 { rb.maxIdle = defaultMaxIdle } if rb.maxTotal == 0 { rb.maxTotal = defaultMaxTotal } if rb.maxTotal < rb.maxIdle { return nil, fmt.Errorf("max total(%d) cannot < max idle(%d)", rb.maxTotal, rb.maxIdle) } if rb.minIdle > rb.maxIdle { return nil, fmt.Errorf("max idle(%d) cannot < min idle(%d)", rb.maxIdle, rb.minIdle) } return &ResourcePoolConfig{ name:rb.name, maxTotal: rb.maxTotal, maxIdle:rb.maxIdle, minIdle:rb.minIdle, }, nil }

建造者模式，避免了无效状态的存在，因为是设置构建者的变量，构建的变量符合条件之后，一次性的创建对象，这样创建的对象就一直处于有效状态了。
不过 go 中函数传值可以这样使用，一般公共库的时候都会选择这中方式，方便后期的扩展

const ( defaultMaxTotal = 10 defaultMaxIdle= 10 defaultMinIdle= 1 )// ResourcePoolConfig ... type ResourcePoolConfig struct { namestring maxTotal int maxIdleint minIdleint }type Param func(*ResourcePoolConfig)func NewResourcePoolConfigOption(name string, param ...Param) (*ResourcePoolConfig, error) { if name == "" { return nil, errors.New("name is empty") } ps := &ResourcePoolConfig{ maxIdle:defaultMinIdle, minIdle:defaultMinIdle, maxTotal: defaultMaxTotal, name:name, } for _, p := range param { p(ps) } if ps.maxTotal < 0 || ps.maxIdle < 0 || ps.minIdle < 0 { return nil, fmt.Errorf("args err, option: %v", ps) } if ps.maxTotal < ps.maxIdle || ps.minIdle > ps.maxIdle { return nil, fmt.Errorf("args err, option: %v", ps) } return ps, nil }func MaxTotal(maxTotal int) Param { return func(o *ResourcePoolConfig) { o.maxTotal = maxTotal } }func MaxIdle(maxIdle int) Param { return func(o *ResourcePoolConfig) { o.maxIdle = maxIdle } }func MinIdle(minIdle int) Param { return func(o *ResourcePoolConfig) { o.minIdle = minIdle } }

相比于建造者模式，这种方式更其轻便，但是建造者模式也有有点，对于复杂参数的检验支持的更好
适用范围
1、类的必填属性放到构造函数中，强制创建对象的时候就设置。然后参数比较多，并且有必填校验
2、类的属性之间有一定的依赖关系或者约束条件
3、希望创建不可变对象
总结下就是
1、需要生成的对象具有复杂的内部结构。
2、需要生成的对象内部属性本身相互依赖。
与工厂模式的区别
工厂模式：工厂模式是用来创建不同但是相关类型的对象（继承同一父类或者接口的一组子类），由给定的参数来决定创建哪种类型的对象
建造者模式：建造者模式是用来创建一种类型的复杂对象，通过设置不同的可选参数，“定制化”地创建不同的对象。
来个栗子：
顾客走进一家餐馆点餐，我们利用工厂模式，根据用户不同的选择，来制作不同的食物，比如披萨、汉堡、沙拉。对于披萨来说，用户又有各种配料可以定制，比如奶酪、西红柿、起司，我们通过建造者模式根据用户选择的不同配料来制作披萨。
优点
1、建造者独立，易扩展。
2、便于控制细节风险。
缺点
1、产品必须有共同点，范围有限制。
2、如内部变化复杂，会有很多的建造类。
参考
【文中涉及到的代码】https://github.com/boilingfrog/design-pattern-learning/tree/master/建造者模式
【大话设计模式】https://book.douban.com/subject/2334288/
【极客时间】https://time.geekbang.org/column/intro/100039001
【建造者模式】https://www.runoob.com/design-pattern/builder-pattern.html
【Go设计模式03-建造者模式】https://lailin.xyz/post/builder.html
【建造者模式】https://boilingfrog.github.io/2021/11/06/使用go实现建造者模式/

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