23种设计模式漫画版系列—生成器模式(二)

简介: 23种设计模式漫画版系列—生成器模式(二)

6应用场景

6.1 使用生成器模式可避免 重叠构造函数 telescopic constructor 的出现

 6.2 假设你的构造函数中有十个可选参数 那么调用该函数会非常不方便 因此 你需要重载这个构造函数 新建几个只有较少参数的简化版 但这些构造函数仍需调用主构造函数 传递一些默认数值来替代省略掉的参数

classPizza {

 

Pizza(int size) { ... }
    Pizza(int size, boolean cheese) { ... }
    Pizza(int size, boolean cheese, boolean pepperoni) { ... }
    // ...

只有在 C# 或 Java 等支持方法重载的编程语言中才能写出如此复杂的构造函数


生成器模式让你可以分步骤生成对象 而且允许你仅使用必须的步骤 应用该模式后 你再也不需要将几十个参数塞进构造函数里了

6.3 当你希望使用代码创建不同形式的产品 例如石头或木头房屋 可使用生成器模式

6.4 如果你需要创建的各种形式的产品 它们的制造过程相似且仅有细节上的差异 此时可使用生成器模式

基本生成器接口中定义了所有可能的制造步骤 具体生成器将实现这些步骤来制造特定形式的产品 同时 主管类将负责管理制造步骤的顺序

6.5  使用生成器构造组合树或其他复杂对象

6.6 生成器模式让你能分步骤构造产品 你可以延迟执行某些步骤而不会影响最终产品 你甚至可以递归调用这些步骤 这在创建对象树时非常方便

生成器在执行制造步骤时 不能对外发布未完成的产品 这可以避免客户端代码获取到不完整结果对象的情况

7实现方法

  • 清晰地定义通用步骤 确保它们可以制造所有形式的产品 否则你将无法进一步实施该模式
  • 在基本生成器接口中声明这些步骤
  • 为每个形式的产品创建具体生成器类 并实现其构造步骤
    不要忘记实现获取构造结果对象的方法 你不能在生成器接口中声明该方法 因为不同生成器构造的产品可能没有公共接口 因此你就不知道该方法返回的对象类型 但是 如果所有产品都位于单一类层次中 你就可以安全地在基本接口中添加获取生成对象的方法
  • 考虑创建主管类 它可以使用同一生成器对象来封装多种构造产品的方式
  • 客户端代码会同时创建生成器和主管对象 构造开始前 客户端必须将生成器对象传递给主管对象 通常情况下 客户端只需调用主管类构造函数一次即可 主管类使用生成器对象完成后续所有制造任务 还有另一种方式 那就是客户端可以将生成器对象直接传递给主管类的制造方法
  • 只有在所有产品都遵循相同接口的情况下 构造结果可以直接通过主管类获取 否则 客户端应当通过生成器获取构造结果

8生成器模式优缺点

  • 你可以分步创建对象 暂缓创建步骤或递归运行创建步骤

  • 生成不同形式的产品时 你可以复用相同的制造代码


  • 单一职责原则 你可以将复杂构造代码从产品的业务逻辑中分离出来

  • 由于该模式需要新增多个类 因此代码整体复杂程度会有所增加


9建造者模式和工厂模式的区别

  • 建造者模式更加注重方法的调用顺序,工厂模式注重创建对象
  • 创建对象的力度不同,建造者模式创建复杂的对象,由各种复杂的部件组成,工厂模式创建出来的对象都一样
  • 关注重点不一样,工厂模式只需要把对象创建出来就可以了,而建造者模式不仅要创建出对象,还要知道对象由哪些部件组成
  • 建造者模式根据建造过程中的顺序不一样,最终对象部件组成也不一样


10Python、Go、Java代码示例

详见次条文章




11推荐UML实用工具

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12 UML  类图关系

UML类图非常简单,可以用下面的图表示一个类:


该图表示一个叫做Person的类,该类有name、age、sex三个private属性,每个属性的类型紧跟在冒号的后面。该类有walk和speak两个方法,其中walk方法是public的,而speak方法是protected的,两个方法的返回值类型紧跟在冒号的后面。

+:公有属性,其它类可以访问该属性

-:私有属性,不能被其它类访问(默认为私有)

\#:保护属性,只能被本类及其派生类访问

~:包内可见,可以被本包中的其它类访问

如果要表示一个接口,则用下面的图表示:

下面介绍类与类之间的关系。如果按照关系的紧密程度从弱到强划分,类与类之间的关系包括:

  • 依赖
  • 关联
  • 聚合
  • 组合
  • 实现
  • 继承


依赖关系

依赖关系是所有类间关系中最弱的一种,它用下面的图表示:


图中的箭头方向表示依赖的方向,上图表示类A依赖类B。

依赖,顾名思义表示一个实体的存在必须依赖另一个实体的存在。可以这样认为,如果类A依赖类B,那么类A只有在类B存在的情况下,才能编译通过。

下面代码是依赖的一个例子:

public class UserController {

private UserService userService;


public User query(Strint userId) {

User user = userService.queryUser(userId);


return user;


}


}

在这段代码,UserController类同时依赖于UserService和User两个类,可以用下面的类图表示它们的依赖关系:


可见依赖关系大量的存在于我们的代码中,但千万不要在项目设计时将全部的依赖关系都画出来,这不仅很累,而且也没有必要。当梳理依赖关系时,先要搞清楚你关注什么,想表达什么,只画出真正需要画的就可以。


关联关系

关联关系表示两个实体间存在一定的联系,这种联系比依赖关系更紧密,不仅仅只是“两个实体触碰到”这样松散的关系。例如Student和School这两个类,一个学生一定会有一个对应的学校,那么Student和School间就存在关联关系,且它们的关系是一对多的。


用下面的UML图表示:



关联关系也可以用于领域建模,例如要设计一个骰子游戏,游戏者连续投掷两次筛子,如果两次点数的总数是7,则游戏者赢,否则游戏者输。可以用下面UML图对这个问题进行领域建模,各实体间使用的就是关联关系。这也是关联关系的一种特殊用法。

聚合&组合

聚合也是一种关联关系,但是这种关联关系存在整体与部分的语义。例如大雁和大雁群,一只大雁是整个大雁群的一部分。这就是一种聚合关系,具有has-a的语义。下面的UML图用来描述聚合关系。

组合是一种强聚合关系,它表示整体和部分之间具有相同的生命周期,同生共死。例如鸟和翅膀,鸟如果死掉了,那么它的翅膀也会跟着死掉。组合关系具有contains-a的语义。下面的UML图用于表达组合关系。


记忆聚合和组合UML图画法的小技巧:菱形就相当于一个容器,容器指向的实体就是整体,所以上面图中的菱形分别指向大雁群和鸟。此外,由于组合关系的紧密程度比聚合关系更强,所以组合关系用实心菱形,聚合关系用空心菱形。


继承&实现

继承和实现都是Java中的基础,比较容易理解,它们是类与类之间关系最强的。分别用下面的UML图表示。

继承示例:



实现示例:


PS:实现关系应该用空心箭头。


END

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