设计模式之建造者模式
目录
一、基本介绍
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。
中心思想:将产品和产品建造过程解耦
1.1、建造者模式的四个角色
- 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。
1.2、建造者模式UML类图
二、实例演示
盖房项目需求
1) 需要建房子:这一过程为打桩、砌墙、封顶
2) 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
Product(产品角色):房子
public class House {
private String baise;
private String wall;
private String roofed;
public String getBaise() {
return baise;
}
public void setBaise(String baise) {
this.baise = baise;
}
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;
}
}
Builder(抽象建造者):
// 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 buildWalls();
public abstract void roofed();
//建造房子好, 将产品(房子) 返回
public House buildHouse() {
return house;
}
}
ConcreteBuilder(具体建造者):普通房子
public class CommonHouse extends HouseBuilder {
@Override
public void buildBasic() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(" 普通房子打地基5米 ");
}
@Override
public void buildWalls() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(" 普通房子砌墙10cm ");
}
@Override
public void roofed() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(" 普通房子屋顶 ");
}
}
ConcreteBuilder(具体建造者):高楼
public class HighBuilding extends HouseBuilder {
@Override
public void buildBasic() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(" 高楼的打地基100米 ");
}
@Override
public void buildWalls() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(" 高楼的砌墙20cm ");
}
@Override
public void roofed() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(" 高楼的透明屋顶 ");
}
}
Director(指挥者)
//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();
return houseBuilder.buildHouse();
}
}
三、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
- 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
四、建造者模式的注意事项和细节
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