建造者模式

2020-03-24 本文已影响0人咋家

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，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。

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。

下面通过一个项目需求来看看传统方式与建造者模式之间的差异。

1、盖房项目需求

需要建房子：过程包括打桩、砌墙、封顶
房子有各种各样，比如普通房，高楼，别墅等，各种房子的过程虽然一样，但是要求不相同

2、传统方式解决

首先来看下传统方式解决，构造一个抽象类确定盖房的过程，然后不同的房子分别继承实现各自的要求。类图如下：

代码如下：

//抽象类
public abstract class AbstractHouse {
    //打地基
    public abstract void buildBasic();
    //砌墙
    public abstract void buildWalls();
    //封顶
    public abstract void roofed();

    //建房
    public void build(){
        buildBasic();
        buildWalls();
        roofed();
    }
}

//实现类
public class CommonHouse extends AbstractHouse {
    @Override
    public void buildBasic() {
        System.out.println("普通底");
    }

    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println("普通墙");
    }

    @Override
    public void roofed() {
        System.out.println("普通顶");
    }
}

//客户端
public class Clinent {
    public static void main(String[] args) {
        CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
        commonHouse.build();
    }
}

问题分析

比较好理解，简单易操作。

设计的程序结构过于简单，没有设计缓冲层对象，程序的扩展和维护不好。换言之，这种设计方案，把产品（即：房子）和创建产品的过程（即：建房子流程）封装在一起，耦合性增强了。

解决方案：将产品和产品建造过程解耦-->建造者模式。

3、建造者模式原理

建造者模式中包含四个角色：

Product(产品角色)：一个具体的产品对象
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
ConcreteBuilder(具体建造者)：实现接口，构建和装配各个部件
Director(指挥者)：构建一个使用Builder接口的对象。主要用于创建一个复杂的对象。两个作用：隔离了客户与对象的生产过程；负责控制产品对象的生产过程。

原理类图如下：

4、建造者模式解决需求

下面通过建造者模式来解决这个需求。首先类图分析如下：

产品House：

public class House {
    private String basic;
    private String walls;
    private String roofed;

    public String getBasic() {
        return basic;
    }

    public void setBasic(String basic) {
        this.basic = basic;
    }

    public String getWalls() {
        return walls;
    }

    public void setWalls(String walls) {
        this.walls = walls;
    }

    public String getRoofed() {
        return roofed;
    }

    public void setRoofed(String roofed) {
        this.roofed = roofed;
    }
}

抽象建造者

public abstract class HouseBuilder {
    protected House house=new House();

    //建造流程
    public abstract void buildBasic();
    public abstract void buildWalls();
    public abstract void roofed();

    //建造好房子，将其返回
    public House buildHouse(){
        return house;
    }
}

具体实现者：

public class CommonHouse extends HouseBuilder {
    @Override
    public void buildBasic() {
        System.out.println("普通底");
    }

    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println("普通墙");
    }

    @Override
    public void roofed() {
        System.out.println("普通顶");
    }
}

指挥者：

public class HouseDirector {
    HouseBuilder houseBuilder=null;

    //构造器传入
    public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder){
        this.houseBuilder=houseBuilder;
    }

    //具体建房子流程交给指挥者
    public House constructHouse(){
        houseBuilder.buildBasic();
        houseBuilder.buildWalls();
        houseBuilder.roofed();
        return houseBuilder.buildHouse();
    }
}

客户端

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //盖普通房子
        CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
        //指挥者
        HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse);
        //完成盖房子
        House house = houseDirector.constructHouse();
    }
}

5、建造者模式细节

客户端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

每一个具体建造者都相对独立，而与其它的具体建造者无关，因此可以很方便的替换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

可以更加精细的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

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，如果产品之间差异性很大，则不适合使用建造者，因此其使用范围受到一定的限制

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，在这种情况下，要考虑是否选择建造者模式

6、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，主要目的是通过组装零配件而产生一个新产品。

建造者模式

1、盖房项目需求

2、传统方式解决

3、建造者模式原理

4、建造者模式解决需求

5、建造者模式细节

6、抽象工厂模式VS建造者模式

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