5、建造者模式
需求
需要建房子:这一过程为打桩、砌墙、封顶
房子有各种各样的,比如普通房,高楼,别墅,各种房子的过程虽然一样,但是要求不要相同的.
1、传统方式
public abstract class AbstractHouse {
/**
* 打地基
*/
public abstract void buildBasic();
/**
* 砌墙
*/
public abstract void buildWalls();
/**
* 封顶
*/
public abstract void roofed();
public void bulid(){
buildBasic();
buildWalls();
roofed();
}
}
public class CommonHouse extends AbstractHouse{
@Override
public void buildBasic() {
System.out.println("普通房子打地基 5m");
}
@Override
public void buildWalls() {
System.out.println("普通房子砌墙 10cm");
}
@Override
public void roofed() {
System.out.println("普通房子封顶");
}
}
public class VillaHouse extends AbstractHouse{
@Override
public void buildBasic() {
System.out.println("别墅打地基 8m");
}
@Override
public void buildWalls() {
System.out.println("别墅砌墙 16cm");
}
@Override
public void roofed() {
System.out.println("别墅封顶");
}
}
public class BuildHouseTest {
public static void main(String[] args) {
VillaHouse villaHouse = new VillaHouse();
villaHouse.bulid();
}
}
1、传统方式的问题分析
优点是比较好理解,简单易操作。
设计的程序结构,过于简单,没有设计缓存层对象,程序的扩展和维护不好. 也就是说,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.
2、建造者模式
1、介绍
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。
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。
2、建造者的四个角色
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。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。
3、代码实现
House对象
public class House { private String basic; private String wall; private String roofed; public String getBasic() { return basic; } public void setBasic(String basic) { this.basic = basic; } public String getWall() { return wall; } public void setWall(String wall) { this.wall = wall; } public String getRoofed() { return roofed; } public void setRoofed(String roofed) { this.roofed = roofed; } }
抽象类实现方法
public abstract class HouseBuilder { protected House house = new House(); //将建造的流程写好, 抽象的方法 public abstract void buildBasic(); public abstract void buildWalls(); public abstract void roofed(); /** * 建造房子好, 将产品(房子) 返回 * @return */ public House buildHouse() { return house; } }
指挥者
public class HouseDirector { HouseBuilder houseBuilder = null; public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) { this.houseBuilder = 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(); return houseBuilder.buildHouse(); } }
不同产品的具体实现
public class CommonHouse extends HouseBuilder { @Override public void buildBasic() { System.out.println("普通房子打地基 5m"); } @Override public void buildWalls() { System.out.println("普通房子砌墙 10cm"); } @Override public void roofed() { System.out.println("普通房子封顶"); } }
public class VillaHouse extends HouseBuilder { @Override public void buildBasic() { System.out.println("别墅打地基 8m"); } @Override public void buildWalls() { System.out.println("别墅砌墙 16cm"); } @Override public void roofed() { System.out.println("别墅封顶"); } }
测试
public class ImproveTest { public static void main(String[] args) { //普通房子 CommonHouse commonHouse = new CommonHouse(); HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse); houseDirector.constructHouse(); System.out.println("-------------------------------------"); //别墅 VillaHouse villaHouse = new VillaHouse(); HouseDirector houseDirector1 = new HouseDirector(villaHouse); houseDirector1.constructHouse(); } }
3、建造者模式在JDK 的应用和源码分析
java.lang.StringBuilder 中的建造者模式
源码中建造者模式角色分析
Appendable 接口定义了多个append 方法(抽象方法), 即Appendable 为抽象建造者, 定义了抽象方法
AbstractStringBuilder 实现了Appendable 接口方法,这里的AbstractStringBuilder 已经是建造者,只是不能实例化
StringBuilder 即充当了指挥者角色,同时充当了具体的建造者,建造方法的实现是由AbstractStringBuilder 完成, 而StringBuilder 继承了AbstractStringBuilder
4、注意事项和细节
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。
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。
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.
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