设计模式系列 - Builder模式

 Builder模式定义:

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.

Builder模式是一步一步创建一个复杂的对象,它允许用户可以只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建它们.用户不知道内部的具体构建细节.Builder模式是非常类似抽象工厂模式,细微的区别大概只有在反复使用中才能体会到.

为何使用?
是为了将构建复杂对象的过程和它的部件解耦.注意: 是解耦过程和部件.

因为一个复杂的对象,不但有很多大量组成部分,如汽车,有很多部件:车轮 方向盘 发动机还有各种小零件等等,部件很多,但远不止这些,如何将这些部件装配成一辆汽车,这个装配过程也很复杂(需要很好的组装技术),Builder模式就是为了将部件和组装过程分开.

如何使用?
首先假设一个复杂对象是由多个部件组成的,Builder模式是把复杂对象的创建和部件的创建分别开来,分别用Builder类和Director类来表示.

首先,需要一个接口,它定义如何创建复杂对象的各个部件:

用Director构建最后的复杂对象,而在上面Builder接口中封装的是如何创建一个个部件(复杂对象是由这些部件组成的),也就是说Director的内容是如何将部件最后组装成成品:

Builder的具体实现ConcreteBuilder:
通过具体完成接口Builder来构建或装配产品的部件;
定义并明确它所要创建的是什么具体东西;
提供一个可以重新获取产品的接口:

复杂对象:产品Product:

复杂对象的部件:

我们看看如何调用Builder模式:

ConcreteBuilder builder = new ConcreteBuilder();
Director director = new Director( builder ); 

director.construct(); 
Product product = builder.getResult();

Builder模式的应用
在Java实际使用中,我们经常用到"池"(Pool)的概念,当资源提供者无法提供足够的资源,并且这些资源需要被很多用户反复共享时,就需要使用池.

"池"实际是一段内存,当池中有一些复杂的资源的"断肢"(比如数据库的连接池,也许有时一个连接会中断),如果循环再利用这些"断肢",将提高内存使用效率,提高池的性能.修改Builder模式中Director类使之能诊断"断肢"断在哪个部件上,再修复这个部件.

同时可参考：http://files.cnblogs.com/guushuuse/BA_GOFDP_1.pdf

 GOF原装例子如下：

Builder类，其中定义了建造的内容

1. abstract class Builder { 
2.     public abstract void BuildPartA(); 
3.  
4.     public abstract void BuildPartB(); 
5.  
6.     public abstract Product GetResult(); 
7. } 

具体的实现类1

1. public class ConcreteBuilder1 extends Builder { 
2.  
3.     private Product product = new Product(); 
4.  
5.     @Override 
6.     public void BuildPartA() { 
7.         product.Add("part A"); 
8.     } 
9.  
10.     @Override 
11.     public void BuildPartB() { 
12.         product.Add("part B"); 
13.     } 
14.  
15.     @Override 
16.     public Product GetResult() { 
17.         return product; 
18.     } 
19. } 

具体的实现类2

1. public class ConcreteBuilder2 extends Builder { 
2.  
3.     private Product product = new Product(); 
4.  
5.     @Override 
6.     public void BuildPartA() { 
7.         product.Add("part X"); 
8.     } 
9.  
10.     @Override 
11.     public void BuildPartB() { 
12.         product.Add("part Y"); 
13.     } 
14.  
15.     @Override 
16.     public Product GetResult() { 
17.         return product; 
18.     } 
19.  
20. } 

辅助类，需要建造的产品

1. import java.util.ArrayList; 
2.  
3. public class Product { 
4.     ArrayList<String> parts = new ArrayList<String>(); 
5.  
6.     public void Add(String part) { 
7.         parts.add(part); 
8.     } 
9.  
10.     public void Show() { 
11.         for (String part : parts) { 
12.             System.out.println(part); 
13.         } 
14.  
15.     } 
16. } 

组装产品：

1. public class Director { 
2.     public void construct(Builder builder) { 
3.         builder.BuildPartA(); 
4.         builder.BuildPartB(); 
5.     } 
6. } 

进行测试：

1. public class Client { 
2.     public static void main(String[] args) { 
3.         // Create director and builders 
4.         Director director = new Director(); 
5.         Builder b1 = new ConcreteBuilder1(); 
6.         Builder b2 = new ConcreteBuilder2(); 
7.          
8.         // Construct two products 
9.         director.construct(b1); 
10.         Product p1 = b1.GetResult(); 
11.         p1.Show(); 
12.         director.construct(b2); 
13.         Product p2 = b2.GetResult(); 
14.         p2.Show(); 
15.          
16.     } 
17. } 

 测试结果：

1. part A 
2. part B 
3. part X 
4. part Y 

本文转自 tianya23 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/tianya23/481983，如需转载请自行联系原作者