Java?深入理解創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式之建造者模式
1.提出問(wèn)題
假如說(shuō),我們需要建房子:這一過(guò)程為打樁、砌墻、封頂。房子有各種各樣的,比如普通房,高樓,別墅,各種房子的過(guò)程雖然一樣,但是要求不要相同的.3)請(qǐng)編寫程序,完成需求。
傳統(tǒng)的想法應(yīng)該就是下面這個(gè)類圖的形式。.

那么這種寫法的優(yōu)點(diǎn)就是 比較好理解,簡(jiǎn)單易操作。
缺點(diǎn)則是:設(shè)計(jì)的程序結(jié)構(gòu),過(guò)于簡(jiǎn)單,沒有設(shè)計(jì)緩存層對(duì)象,程序的擴(kuò)展和維護(hù)不好。也就是說(shuō),這種設(shè)計(jì)方案,把產(chǎn)品(即: 房子)和創(chuàng)建產(chǎn)品的過(guò)程(即: 建房子流程)封裝在一起,耦合性增強(qiáng)了。
解決方案:? 將產(chǎn)品和產(chǎn)品建造過(guò)程解耦? =>? 建造者模式。
2.什么是建造者模式?
- 建造者模式(Builder Pattern〉又叫生成器模式,是一種對(duì)象構(gòu)建模式。它可以將復(fù)雜對(duì)象的建造過(guò)程抽象出來(lái)(抽象類別),使這個(gè)抽象過(guò)程的不同實(shí)現(xiàn)方法可以構(gòu)造出不同表現(xiàn)(屬性)的對(duì)象。
- 建造者模式是一步一步創(chuàng)建一個(gè)復(fù)雜的對(duì)象,它允許用戶只通過(guò)指定復(fù)雜對(duì)象的類型和內(nèi)容就可以構(gòu)建它們,用戶不需要知道內(nèi)部的具體構(gòu)建細(xì)節(jié)。
而在建造者模式中有四大角色:
- Product(產(chǎn)品角色):? 一個(gè)具體的產(chǎn)品對(duì)象。
- Builder(抽象建造者):? 創(chuàng)建一個(gè)Product對(duì)象的各個(gè)部件指定的接口/抽象類。
- ConcreteBuilder(具體建造者):實(shí)現(xiàn)接口,構(gòu)建和裝配各個(gè)部件。
- Director(指揮者):? 構(gòu)建一個(gè)使用Builder接口的對(duì)象。它主要是用于創(chuàng)建一個(gè)復(fù)雜的對(duì)象。它主要有兩個(gè)作用,一是:? 隔離了客戶與對(duì)象的生產(chǎn)過(guò)程,二是:? 負(fù)責(zé)控制產(chǎn)品對(duì)象的生產(chǎn)過(guò)程。
3.案例代碼
如果說(shuō)將上面蓋房子的案例使用建造者模式來(lái)解決了話,那么類圖就是下面這樣。(四大角色都在其中),House類就是具體的產(chǎn)品(我們要蓋的房子實(shí)體),HouseBuilder則是抽象建造者,具體的建造過(guò)程不在它內(nèi)部實(shí)現(xiàn),而是由它下面的幾個(gè)子類來(lái)完成,這幾個(gè)子類就是具體建造者(CommonHouse、HighBuilding),指揮者則是HouseDirector,它來(lái)負(fù)責(zé)產(chǎn)品對(duì)象的建造過(guò)程(我到底要建造哪種類型的房子)。最后的Client則是我們的測(cè)試類。

package com.szh.builder;
public class House {
private String basic;
private String wall;
private String roof;
//setter and getter
}
package com.szh.builder;
//抽象的建造者
public abstract class HouseBuilder {
protected House house = new House();
//將建造的流程寫好, 抽象的方法
public abstract void buildBasic();
public abstract void buildWall();
public abstract void buildRoof();
//建造房子好, 將產(chǎn)品(房子)返回
public House buildHouse() {
return house;
}
}
package com.szh.builder;
public class CommonHouse extends HouseBuilder {
@Override
public void buildBasic() {
System.out.println(" 普通房子打地基5m.... ");
}
@Override
public void buildWall() {
System.out.println(" 普通房子砌墻10cm.... ");
}
@Override
public void buildRoof() {
System.out.println(" 普通房子添加屋頂.... ");
}
}
package com.szh.builder;
public class HighHouse extends HouseBuilder {
@Override
public void buildBasic() {
System.out.println(" 高樓打地基100m.... ");
}
@Override
public void buildWall() {
System.out.println(" 高樓砌墻20cm.... ");
}
@Override
public void buildRoof() {
System.out.println(" 高樓添加透明屋頂.... ");
}
}
package com.szh.builder;
//指揮者,這里去指定制作流程,返回產(chǎn)品
public class HouseDirector {
HouseBuilder houseBuilder;
//構(gòu)造器傳入 houseBuilder
public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {
this.houseBuilder = houseBuilder;
}
//通過(guò)setter傳入 houseBuilder
public void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) {
this.houseBuilder = houseBuilder;
}
//如何處理建造房子的流程,交給指揮者
public House constructHouse() {
houseBuilder.buildBasic();
houseBuilder.buildWall();
houseBuilder.buildRoof();
return houseBuilder.buildHouse();
}
}
package com.szh.builder;
public class MainTest {
public static void main(String[] args) {
//蓋普通房子
CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
//準(zhǔn)備創(chuàng)建房子的指揮者
HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse);
//完成蓋房子,返回產(chǎn)品(普通房子)
houseDirector.constructHouse();
System.out.println("--------------------------");
//蓋高樓
HighHouse highHouse = new HighHouse();
//重置建造者
houseDirector.setHouseBuilder(highHouse);
//完成蓋房子,返回產(chǎn)品(高樓)
houseDirector.constructHouse();
}
}

3.JDK中的建造者模式
我們來(lái)看StringBuilder這個(gè)類,以及它的父類,父類實(shí)現(xiàn)的相關(guān)接口。



- Appendable接口定義了多個(gè)append方法(抽象方法),即Appendable為抽象建造者,定義了抽象方法。
- AbstractStringBuilder實(shí)現(xiàn)了Appendable接口方法,這里的 AbstractStringBuilder已經(jīng)是建造者,只是不能實(shí)例化。
- StringBuilder即充當(dāng)了指揮者角色,同時(shí)充當(dāng)了具體的建造者,建造方法的實(shí)現(xiàn)是由AbstractStringBuilder 完成,而 StringBuilder 繼承了AbstractStringBuilder。
4.建造者模式總結(jié)
- 客戶端(使用程序)不必知道產(chǎn)品內(nèi)部組成的細(xì)節(jié),將產(chǎn)品本身與產(chǎn)品的創(chuàng)建過(guò)程解耦,使得相同的創(chuàng)建過(guò)程可以創(chuàng)建不同的產(chǎn)品對(duì)象。
- 每一個(gè)具體建造者都相對(duì)獨(dú)立,而與其他的具體建造者無(wú)關(guān),因此可以很方便地替換具體建造者或增加新的具體建造者,用戶使用不同的具體建造者即可得到不同的產(chǎn)品對(duì)象。
- 可以更加精細(xì)地控制產(chǎn)品的創(chuàng)建過(guò)程。將復(fù)雜產(chǎn)品的創(chuàng)建步驟分解在不同的方法中,使得創(chuàng)建過(guò)程更加清晰,也更方便使用程序來(lái)控制創(chuàng)建過(guò)程。
- 增加新的具體建造者無(wú)須修改原有類庫(kù)的代碼,指揮者類針對(duì)抽象建造者類編程,系統(tǒng)擴(kuò)展方便,符合“開閉原則”。
- 建造者模式所創(chuàng)建的產(chǎn)品一般具有較多的共同點(diǎn),其組成部分相似,如果產(chǎn)品之間的差異性很大,則不適合使用建造者模式,因此其使用范圍受到一定的限制。
- 如果產(chǎn)品的內(nèi)部變化復(fù)雜,可能會(huì)導(dǎo)致需要定義很多具體建造者類來(lái)實(shí)現(xiàn)這種變化,導(dǎo)致系統(tǒng)變得很龐大,因此在這種情況下,要考慮是否選擇建造者模式。
- 抽象工廠模式實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品家族的創(chuàng)建,一個(gè)產(chǎn)品家族是這樣的一系列產(chǎn)品:具有不同分類維度的產(chǎn)品組合,采用抽象工廠模式不需要關(guān)心構(gòu)建過(guò)程,只關(guān)心什么產(chǎn)品由什么工廠生產(chǎn)即可。而建造者模式則是要求按照指定的藍(lán)圖建造產(chǎn)品,它的主要目的是通過(guò)組裝零配件而產(chǎn)生一個(gè)新產(chǎn)品。
到此這篇關(guān)于Java?深入理解創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式之建造者模式的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java 建造者模式內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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