Design Patterns(四) Builder
The Builder pattern separates the construction of a complex object from its representation so that the same construction process can create different representations.
前言 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。
建造者模式 介绍:
1) 建 造者模式(Builder Pattern ) 又叫生成器模式,是一种对象构建模式。它可以将复杂对象的建造过程抽象出来(抽象类别),使这个抽象过程的不同实现方法可以构造出不同表现(属性)的对象; 2) 建 造者模式 是一步一步创建一个复杂的对象,它允许用户只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建它们,用户不需要知道内部的具体构建细节。
建造者模式的四个角色:
1) Product (产品角色): 一个具体的产品对象; 2) Builder (抽象建造者): 创建一个Product对象的各个部件指定的 接口/ 抽象类; 3) ConcreteBuilder (具体建造者): 实现接口,构建和装配各个部件; 4) Director (指挥者): 构建一个使用Builder接口的对象。它主要是用于创建一个复杂的对象。它主要有两个作用,一是:隔离了客户与对象的生产过程,二是:负责控制产品对象的生产过程。
建造者模式-UML图:
代码:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 public class BuilderDemo { public static void main (String[] args) { showComputer(new XiaomiComputerBuilder()); System.out.println("====================" ); showComputer(new AppleComputerBuilder()); } private static void showComputer (Builder builder) { Director director = new Director(); director.setBuilder(builder); Computer computer = director.create(); } } class Computer { private String cpu; private String memoryBank; private String monitor; public String getCpu () { return cpu; } public void setCpu (String cpu) { this .cpu = cpu; } public String getMemoryBank () { return memoryBank; } public void setMemoryBank (String memoryBank) { this .memoryBank = memoryBank; } public String getMonitor () { return monitor; } public void setMonitor (String monitor) { this .monitor = monitor; } @Override public String toString () { return "Computer{" + "cpu='" + cpu + '\'' + ", memoryBank='" + memoryBank + '\'' + ", monitor='" + monitor + '\'' + '}' ; } } abstract class Builder { abstract void createCpu () ; abstract void createMemoryBank () ; abstract void createMonitor () ; abstract Computer createComputer () ; } class XiaomiComputerBuilder extends Builder { Computer computer = new Computer(); @Override void createCpu () { System.out.println("创造小米cpu" ); computer.setCpu("创造小米cpu" ); } @Override void createMemoryBank () { System.out.println("创造小米内存条" ); computer.setMemoryBank("创造小米内存条" ); } @Override void createMonitor () { System.out.println("创造小米显示器" ); computer.setMonitor("创造小米显示器" ); } @Override Computer createComputer () { return computer; } } class AppleComputerBuilder extends Builder { Computer computer = new Computer(); @Override void createCpu () { System.out.println("创造苹果cpu" ); computer.setCpu("创造苹果cpu" ); } @Override void createMemoryBank () { System.out.println("创造苹果内存条" ); computer.setMemoryBank("创造苹果内存条" ); } @Override void createMonitor () { System.out.println("创造苹果显示器" ); computer.setMonitor("创造苹果显示器" ); } @Override Computer createComputer () { return computer; } } class Director { private Builder builder; public Director () { } public Director (Builder builder) { this .builder = builder; } public void setBuilder (Builder builder) { this .builder = builder; } public Computer create () { builder.createCpu(); builder.createMemoryBank(); builder.createMonitor(); return builder.createComputer(); } }
总结 建造者模式的注意事项和细节:
1) 客户端(使用程序) 不 必知道产品内部组成的细节,将产品本身与产品的创建过程解耦,使得相同的创建过程可以创建不同的产品对 象; 2) 每一个具体建造者都相对独立,而与其他的具体建造者无关,因此可以很方便地替换具体建造者或增加新的具体建造者, 用户使用不同的具体建造者即可得到不同的产品对 象; 3) 可以更加精细地控制产品的创建过程 。将复杂产品的创建步骤分解在不同的方法中,使得创建过程更加清晰,也更方便使用程序来控制创建过程; 4) 增加新的具体建造者无须修改原有类库的代码,指挥者类针对抽象建造者类编程,系统扩展方便,符合 “开闭原则; 5) 建造者模式所创建的产品一般具有较多的共同点,其组成部分相似, 如果产品之间的差异性很大,则不适合使用建造者模式,因此其使用范围受到一定的限制; 6) 如果产品的内部变化复杂,可能会导致需要定义很多具体建造者类来实现这种变化,导致系统变得很庞大,因此在这种情况下,要考虑是否选择建造者模式; 7) 抽象工厂模式VS 建造者模式,抽象工厂模式实现对产品家族的创建,一个产品家族是这样的一系列产品:具有不同分类维度的产品组合,采用抽象工厂模式不需要关心构建过程,只关心什么产品由什么工厂生产即可。而建造者模式则是要求按照指定的蓝图建造产品,它的主要目的是通过组装零配件而产生一个新产品。
延伸 建造者模式 Java设计模式(三)之建造者模式 一篇文章就彻底弄懂建造者模式(Builder Pattern) 尚硅谷Java设计模式,韩顺平图解java设计模式
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