创建型设计模式——建造者模式

简介: 创建型设计模式——建造者模式

1.提出问题


假如说,我们需要建房子: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.3)请编写程序,完成需求。

传统的想法应该就是下面这个类图的形式。.


那么这种写法的优点就是比较好理解,简单易操作。


缺点则是: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(: 房子)和创建产品的过程(: 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

2.什么是建造者模式?


1.    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。

2.    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。


而在建造者模式中有四大角色:

1.    Product(产品角色):  一个具体的产品对象。

2.    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。

3.    ConcreteBuilder(具体建造者):实现接口,构建和装配各个部件。

4.    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.案例代码


如果说将上面盖房子的案例使用建造者模式来解决了话,那么类图就是下面这样。(四大角色都在其中),House类就是具体的产品(我们要盖的房子实体),HouseBuilder则是抽象建造者,具体的建造过程不在它内部实现,而是由它下面的几个子类来完成,这几个子类就是具体建造者(CommonHouseHighBuilding),指挥者则是HouseDirector,它来负责产品对象的建造过程(我到底要建造哪种类型的房子)。最后的Client则是我们的测试类。


package com.szh.builder;
public class House {
    private String basic;
    private String wall;
    private String roof;
    //setter and getter
}
package com.szh.builder;
//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
    public abstract void buildBasic();
    public abstract void buildWall();
    public abstract void buildRoof();
    //建造房子好, 将产品(房子)返回
    public House buildHouse() {
        return house;
    }
}
package com.szh.builder;
public class CommonHouse extends HouseBuilder {
    @Override
    public void buildBasic() {
        System.out.println(" 普通房子打地基5m.... ");
    }
    @Override
    public void buildWall() {
        System.out.println(" 普通房子砌墙10cm.... ");
    }
    @Override
    public void buildRoof() {
        System.out.println(" 普通房子添加屋顶.... ");
    }
}
package com.szh.builder;
public class HighHouse extends HouseBuilder {
    @Override
    public void buildBasic() {
        System.out.println(" 高楼打地基100m.... ");
    }
    @Override
    public void buildWall() {
        System.out.println(" 高楼砌墙20cm.... ");
    }
    @Override
    public void buildRoof() {
        System.out.println(" 高楼添加透明屋顶.... ");
    }
}
package com.szh.builder;
//指挥者,这里去指定制作流程,返回产品
public class HouseDirector {
    HouseBuilder houseBuilder;
    //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.buildWall();
        houseBuilder.buildRoof();
        return houseBuilder.buildHouse();
    }
}
package com.szh.builder;
public class MainTest {
    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)
        houseDirector.constructHouse();
        System.out.println("--------------------------");
        //盖高楼
        HighHouse highHouse = new HighHouse();
        //重置建造者
        houseDirector.setHouseBuilder(highHouse);
        //完成盖房子,返回产品(高楼)
        houseDirector.constructHouse();
    }
}

3.JDK中的建造者模式


我们来看StringBuilder这个类,以及它的父类,父类实现的相关接口。


·       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.建造者模式总结


1.    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。

2.    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。

3.    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。

4.    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

5.    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。

6.    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。

7.    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。

相关文章
|
21天前
|
设计模式
**工厂模式与抽象工厂模式**都是创建型设计模式,用于封装对象创建,减少耦合
【6月更文挑战第23天】**工厂模式与抽象工厂模式**都是创建型设计模式,用于封装对象创建,减少耦合。工厂模式专注于单个对象,通过具体工厂创建具体产品,适用于简单对象创建;抽象工厂则关注一系列相关产品,提供创建一族对象的接口,适用于处理多个不兼容产品族。选择模式基于问题域的复杂性,单个产品需求时用工厂模式,多产品族时用抽象工厂模式。
16 5
|
2月前
|
设计模式 搜索推荐 数据库连接
第二篇 创建型设计模式 - 灵活、解耦的创建机制
第二篇 创建型设计模式 - 灵活、解耦的创建机制
|
19天前
|
设计模式 算法
建造者模式-大话设计模式
建造者模式-大话设计模式
11 1
|
24天前
|
设计模式 Oracle Java
工厂模式是一种创建型设计模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。
【6月更文挑战第20天】工厂模式简化对象创建,根据参数或条件生成MySQL或Oracle数据库连接。`DatabaseConnectionFactory`作为工厂,动态返回具体连接类型。装饰器模式则用于运行时动态增加对象功能,如`LoggingDecorator`为`Runnable`对象添加日志记录,保持代码整洁。在`Main`类中展示了如何使用这两种模式。
27 6
|
13天前
|
设计模式 JavaScript
js设计模式【详解】—— 建造者模式
js设计模式【详解】—— 建造者模式
14 0
|
16天前
|
设计模式
设计模式-05建造者模式(Builder Pattern)
设计模式-05建造者模式(Builder Pattern)
|
18天前
|
设计模式 Java
Java设计模式:建造者模式之经典与流式的三种实现(四)
Java设计模式:建造者模式之经典与流式的三种实现(四)
|
18天前
|
设计模式 Java
Java设计模式之建造者模式详解
Java设计模式之建造者模式详解
|
18天前
|
设计模式 Java
设计模式之建造者模式
设计模式之建造者模式
|
24天前
|
设计模式
创建型设计模式之建造者模式
创建型设计模式之建造者模式