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:

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/**
* @Auther: Arsenal
* @Date: 2020-03-12 0:19
* @Description: 建造者模式
*/
public class BuilderDemo {
public static void main(String[] args) {

//客户端使用
showComputer(new XiaomiComputerBuilder());
System.out.println("====================");
showComputer(new AppleComputerBuilder());
}

private static void showComputer(Builder builder) {
// Director director = new Director(builder);
Director director = new Director();
director.setBuilder(builder);
Computer computer = director.create();
}
}

/**
* 产品类
*/
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 + '\'' +
'}';
}
}

/**
* Builder类
*/
abstract class Builder {

//将创建的流程写好, 抽象的方法
abstract void createCpu();

abstract void createMemoryBank();

abstract void createMonitor();

//返回产品
abstract Computer createComputer();
}

/**
* ConcreteBuilder 类
*/
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;
}
}

/**
* ConcreteBuilder 类
*/
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;
}
}

/**
* 指挥者类
*/
class Director {

private Builder builder;

public Director() {
}

//可以通过构造器注入属性
public Director(Builder builder) {
this.builder = builder;
}

//也可以通过setter方法注入
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

Content
  1. 1. 前言
  2. 2. 建造者模式
  3. 3. 总结
  4. 4. 延伸