设计模式之建造者模式详解（附源代码）
2018-02-11 本文已影响0人
thorhill
建造者模式
建造者模式
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。
介绍
意图：将一个复杂的构建与其表示相分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
主要解决：主要解决在软件系统中，有时候面临着"一个复杂对象"的创建工作，其通常由各个部分的子对象用一定的算法构成；由于需求的变化，这个复杂对象的各个部分经常面临着剧烈的变化，但是将它们组合在一起的算法却相对稳定。
何时使用： 一些基本部件不会变，而其组合经常变化的时候。
如何解决：将变与不变分离开。
关键代码：建造者：创建和提供实例，导演：管理建造出来的实例的依赖关系。
角色：
- builder：为创建一个产品对象的各个部件指定抽象接口。
- ConcreteBuilder：实现Builder的接口以构造和装配该产品的各个部件，定义并明确它所创建的表示，并提供一个检索产品的接口。
- Director：构造一个使用Builder接口的对象。
- Product：表示被构造的复杂对象。ConcreteBuilder创建该产品的内部表示并定义它的装配过程，包含定义组成部件的类，包括将这些部件装配成最终产品的接口。
优点：
- 建造者独立，易扩展。
- 便于控制细节风险。
缺点：
- 产品必须有共同点，范围有限制。
- 如内部变化复杂，会有很多的建造类
使用场景：
- 需要生成的对象具有复杂的内部结构。
- 需要生成的对象内部属性本身相互依赖。
注意事项：与工厂模式的区别是：建造者模式更加关注与零件装配的顺序。
实现：
听说最近人工智能可以写作了，那么这里我们也写一个能自动造句的人工智障智能，叫做鹏酱。鹏酱可以造主谓宾结构的句子。代码如下：
一、建造变动较小较慢的组件
1.主语系列（subject）
/**
*
* @author Thornhill
* @see 主语的接口
*/
public interface Subject {
public void showSbuject();
}
/**
*
* @author Thornhill
* @see 主语“做饭”
*/
public class Cook implements Subject {
@Override
public void showSbuject() {
System.out.print("做饭");
}
}
/**
*
* @author Thornhill
* @see 主语“编程”
*/
public class Coding implements Subject {
@Override
public void showSbuject() {
System.out.print("编程");
}
}
2.谓语系列（predicate）
/**
*
* @author Thornhill
* @see 谓语接口
*/
public interface Predicate {
public void showPredicate();
}
/**
*
* @author Thornhill
* @see 谓语“是”
*/
public class Is implements Predicate {
@Override
public void showPredicate() {
System.out.print("是");
}
}
/**
*
* @author Thornhill
* @see 谓语“不是”
*/
public class IsNot implements Predicate {
@Override
public void showPredicate() {
System.out.print("不是");
}
}
3.宾语系列（object）
/**
*
* @author Thornhill
* @see "宾语接口"
*/
public interface Object {
public void showObject();
}
/**
*
* @author Thornhill
* @see 宾语“简单”
*/
public class Easy implements Object {
@Override
public void showObject() {
System.out.println("简单的");
}
}
/**
*
* @author Thornhill
* @see 宾语“困难”
*/
public class Difficult implements Object {
@Override
public void showObject() {
System.out.println("困难的");
}
}
二、建造不会变动的产品（Product）框架
/**
*
* @author Thornhill
* @see 产品框架（Product）
*/
public class ChickenSoup {
private Subject subject;
private Predicate predicate;
private Object object;
public Subject getSubject() {
return subject;
}
public void setSubject(Subject subject) {
this.subject = subject;
}
public Predicate getPredicate() {
return predicate;
}
public void setPredicate(Predicate predicate) {
this.predicate = predicate;
}
public Object getObject() {
return object;
}
public void setObject(Object object) {
this.object = object;
}
public void showChickenSoup() {
subject.showSbuject();
predicate.showPredicate();
object.showObject();
}
}
三、建造Builder接口：
/**
*
* @author Thornhill
* @see 鸡汤文章的接口（Builder）
*/
public interface EssayBuilder {
public void setEssaySubject();
public void setEssayPredicate();
public void setEssayObject();
public ChickenSoup getEssay();
}
四、建造实现Builder接口的具体生成器（ConcreteBuilder）：
/**
*
* @author Thornhill
* @see 构造“做饭简单”的具体生成器
*/
public class CookingIsEasy implements EssayBuilder {
private ChickenSoup chickenSoup = new ChickenSoup();
@Override
public void setEssaySubject() {
chickenSoup.setSubject(new Cook());
}
@Override
public void setEssayPredicate() {
chickenSoup.setPredicate(new Is());
}
@Override
public void setEssayObject() {
chickenSoup.setObject(new Easy());
}
@Override
public ChickenSoup getEssay() {
return chickenSoup;
}
}
/**
*
* @author Thornhill
* @see 构造“编程不难”的具体生成器
*/
public class CodingIsNotDiffcult implements EssayBuilder {
private ChickenSoup chickenSoup = new ChickenSoup();
@Override
public void setEssaySubject() {
chickenSoup.setSubject(new Coding());
}
@Override
public void setEssayPredicate() {
chickenSoup.setPredicate(new IsNot());
}
@Override
public void setEssayObject() {
chickenSoup.setObject(new Difficult());
}
@Override
public ChickenSoup getEssay() {
return chickenSoup;
}
}
五、建造通过Builder接口，按照顺序调用ConcreteBuilder的导演（Director）：
/**
*
* @author Thornhill
* @see 调用具体生成器的“导演”类
*/
public class EssayDirector {
public ChickenSoup getFinalEssay(EssayBuilder eb) {
eb.setEssayObject();
eb.setEssayPredicate();
eb.setEssaySubject();
return eb.getEssay();
}
}
六、测试：
/**
*
* @author Thornhill
* @see 建造者模式测试
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
ChickenSoup essay1 = new EssayDirector().getFinalEssay(new CookingIsEasy());
essay1.showChickenSoup();
ChickenSoup essay2 = new EssayDirector().getFinalEssay(new CodingIsNotDiffcult());
essay2.showChickenSoup();
}
}
结果：
做饭是简单的
编程不是困难的
