建造者模式(Builder Pattern)

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建造者模式

建造者模式的定义

建造者模式(Builder Pattern)也叫生成器模式,定义如下:

Separate the construction of a complex object from its representation so that the same construction process can create different representations.

将一个复杂的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。

在建造者模式中,有如下4个角色:

  • Product产品类

    通常是实现了模板方法模式,也就是有模板方法和基本方法。

  • Builder抽象建造者

    规范产品的组建,一般是由子类实现。

  • ConcerteBuild具体建造者

    实现抽象类定义的所有方法,并且返回一个组建好的对象、

  • Director导演类

    负责安排已有模块的顺序,然后告诉Builder开始建造。

// 产品类
public class Product {
    public void doSomething() {
        // 独立业务处理
    }
}

// 抽象建造者
public abstract class Builder {
    // 设置产品的不同部分,以获得不同的产品
    public abstract void setPart();
    // 建造产品
    public abstract Product buildProduct();
}

// 具体建造者
public class ConcreteProduct extends Builder {
    private Product product = new Product();
    
    // 设置产品零件
    public void setPart() {
        /*
         * 产品类的逻辑处理
         */
    }
    
    // 组建一个产品
    public Product buildProduct() {
        return product;
    }
}

// 导演类
public class Director {
    private Builder builder = new ConcreteProduct();
    // 构建不同产品
    public Product getAProduct() {
        builder.setPart();
        /*
         * 设置不同的零件,产生不同的产品
         */
        return builder.buildProduct();
    }
}

如果有多个产品类就有多个具体的建造者,而且这多个产品类具有相同接口或抽象类。

导演类起到封装作用,避免高层模块深入到建造者内部的实现。

建造者模式的应用

建造者模式的优点

  • 封装性

    使用建造者模式可以使客户端不必知道产品内部组成细节。

  • 建造者独立,容易扩展

  • 便于控制细节风险

    由于具体的建造者是独立的,因此可以对建造过程逐步细化,而不对其他模块产生任何影响。

建造者模式的使用场景

  • 相同的方法,不同的执行顺序,产生不同的事件结果时可以采用建造者模式。
  • 多个部件或零件,都可以装配到一个对象中,但是运行产生的运行结果又不相同时,则可以使用该模式。
  • 产品类非常复杂,或者产品类中的调用顺序不同产生了不同的效能,这个时候使用建造者模式非常合适。
  • 在对象创建过程中会使用到系统中的其他对象,这些对对象在产品对象的创建过程中不易得到时,也可以采用建造者模式封装该对象的创建过程。这种场景只能是一个补偿方法,因为一个对象不容易获得,而在设计阶段竟然没有发觉,而要通过建造者模式柔化创建过程,本身已经违反设计的最初目标。

建造者模式的注意事项

建造者模式关注的是零件类型和装配工艺(顺序),这是它与工厂方法模式最大的不同点,虽然同为创建类模式,但是注重点不同。

建造者模式的扩展

在建造者模式中引入模板方法模式。