创建型-建造者模式
1. 概述
建造者模式(Builder Pattern):将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
建造者模式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
在建造者模式结构图中包含如下几个角色:
● Builder(抽象建造者):它为创建一个产品Product对象的各个部件指定抽象接口,在该接口中一般声明两类方法,一类方法是buildPartX(),它们用于创建复杂对象的各个部件;另一类方法是getResult(),它们用于返回复杂对象。Builder既可以是抽象类,也可以是接口。
●ConcreteBuilder(具体建造者):它实现了Builder接口,实现各个部件的具体构造和装配方法,定义并明确它所创建的复杂对象,也可以提供一个方法返回创建好的复杂产品对象。
●Product(产品角色):它是被构建的复杂对象,包含多个组成部件.
● Director(指挥者):指挥者又称为导演类,它负责安排复杂对象的建造次序,指挥者与抽象建造者之间存在关联关系,可以在其construct()建造方法中调用建造者对象的部件构造与装配方法,完成复杂对象的建造。客户端一般只需要与指挥者进行交互,在客户端确定具体建造者的类型,并实例化具体建造者对象(也可以通过配置文件和反射机制),然后通过指挥者类的构造函数或者Setter方法将该对象传入指挥者类中。
2. 实例
产品 house :房子(地基,墙,房顶,装修)
抽象建造者: housebuilder
指挥者:HouseDirector
2.1 house
import lombok.Data;
//产品->Product
@Data
public class House {
private String baise;
private String wall;
private String roofed;
private String decoration; // 装饰
}
2.2 HouseBuilder
// 抽象的建造者
public abstract class HouseBuilder {
protected House house = new House();
//将建造的流程写好, 抽象的方法 相当于类图中的buildPart
public abstract void buildBasic();
public abstract void buildWalls();
public abstract void roofed();
public abstract void decoretion();
//建造房子好, 将产品(房子) 返回 相当于类图中的 getResult
public House buildHouse() {
return house;
}
}
2.3 CommonHouse
普通房子建造者(具体的建造者1)
public class CommonHouse extends HouseBuilder {
@Override
public void buildBasic() {
house.setBaise("打地基5米");
}
@Override
public void buildWalls() {
house.setWall("普通砖墙");
}
@Override
public void roofed() {
house.setRoofed("瓦顶");
}
@Override
public void decoretion() {
house.setDecoration("普通装修");
}
}
2.4 HighBuilding
高楼房子建造者(具体的建造者2)
public class HighBuilding extends HouseBuilder {
@Override
public void buildBasic() {
super.house.setBaise("打地基100米");
}
@Override
public void buildWalls() {
house.setWall("水泥浇筑");");
}
@Override
public void roofed() {
house.setRoofed("高楼的琉璃顶!");
}
@Override
public void decoretion() {
house.setDecoration("精装修");
}
}
2.5 HouseDirector
指挥者 其聚合了抽象建造者,使用时传入具体的建造者(抽象建造者的实现类),即可对应建造相应的类型,即返回相应的产品. 另外具体的建造流程由指挥者负责.
//指挥者,这里去指定制作流程,返回产品
public class HouseDirector {
HouseBuilder houseBuilder = null;
//构造器传入 houseBuilder
public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {
this.houseBuilder = houseBuilder;
}
//通过setter 传入 houseBuilder
public void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) {
this.houseBuilder = houseBuilder;
}
//如何处理建造房子的流程,交给指挥者
public House constructHouse() {
houseBuilder.buildBasic();
houseBuilder.buildWalls();
houseBuilder.roofed();
houseBuilder.decoretion();
return houseBuilder.buildHouse();
}
}
2.6 client 调用
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//盖普通房子
CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
//准备创建房子的指挥者
HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse);
//完成盖房子,返回产品(普通房子)
House house = houseDirector.constructHouse();
System.out.println("普通房子建造结果:");
System.out.println(house);
System.out.println("--------------------------");
//盖高楼
HighBuilding highBuilding = new HighBuilding();
//重置建造者
houseDirector.setHouseBuilder(highBuilding);
//完成盖房子,返回产品(高楼)
House house1 = houseDirector.constructHouse();
System.out.println("高楼大厦建造结果:");
System.out.println(house1);
}
}
2.7 客户端调用结果
3. 总结
- 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
- 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
- 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”
- 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。
- 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.