大家好，我是狼王，一个爱打球的程序员
这是设计模式的第四篇，这篇让我们来认识一下建造者模式
1、概述
建造者模式是一种创建型设计模式， 使你能够分步骤创建复杂对象。该模式允许你使用相同的创建代码生成不同类型和形式的对象。
2、适用场景
1）避免重叠构造函数，例如：一个类有很多的属性，这时候的构造方法需要传递很多的参数，为了避免这样，会重新写一个相对参数较少的构造方法，但是仍然需要对其他参数进行赋默认值。
2）当需要创建不同的产品类型，此处指比较接近的产品类型，则可以在顶层builder中包含大部分产品属性的赋值方法。
3、实例
有以下场景，我们分别使用常规方式和建造者模式实现：
当前有一个汽车工厂，可以生产的汽车类型有ordinary，sport。
除了汽车之外，同样可以生产汽车的操作手册manual。
汽车有以下的属性：
1、type 类型
2、seats 座位数
3、engine 引擎
4、GPS 导航
分别实现汽车和手册的生产过程
不使用建造者模式
分别创建车car和手册manual，以及其内部的属性，当前例子中车和手册是相同的属性。
@Data
public class Car {
private CarType type;
private int seats;
private Engine engine;
private GPS GPS;
public Car(CarType type, int seats, Engine engine, com.cloud.bssp.designpatterns.builder.withouttdesign.entity.GPS GPS) {
this.type = type;
this.seats = seats;
this.engine = engine;
this.GPS = GPS;
}
public void detail() {
System.out.println("this is " + type + " car");
System.out.println("the seats is :" + seats);
System.out.println("the engine is :" + engine);
System.out.println("this GPS is :" + GPS);
}
}
@Data
public class Manual {
private CarType type;
private int seats;
private Engine engine;
private GPS GPS;
public Manual(CarType type, int seats, Engine engine, com.cloud.bssp.designpatterns.builder.withouttdesign.entity.GPS GPS) {
this.type = type;
this.seats = seats;
this.engine = engine;
this.GPS = GPS;
}
public void detail() {
System.out.println("this is " + type + " car");
System.out.println("the seats is :" + seats);
System.out.println("the engine is :" + engine);
System.out.println("this GPS is :" + GPS);
}
}
public enum CarType {
SPORT,ORDINARY;
}
/**
* 汽车引擎
*/
@Data
public class Engine {
/**
* 排量
*/
private final double volume;
/**
* 里程
*/
private double mileage;
public Engine(double volume, double mileage) {
this.volume = volume;
this.mileage = mileage;
}
}
@Data
public class GPS {
/**
* 路线
*/
private String route;
public GPS(String route) {
this.route = route;
}
}
测试类：
/**
* 客户端
*/
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = TestApplication.class)
public class TestDemo {
@Test
public void test() {
//生产跑车
Car sportCar = new Car(
CarType.SPORT,
2,
new Engine(3.0, 0),
new GPS("上海东方明珠塔到上海动物园")
);
sportCar.detail();
System.out.println("----------------------------------------");
//生产普通汽车
Car ordinaryCar = new Car(
CarType.ORDINARY,
4,
new Engine(2.0, 0),
new GPS("上海东方明珠塔到上海动物园")
);
ordinaryCar.detail();
System.out.println("----------------------------------------");
//生产汽车操作手册
Manual manual = new Manual(
CarType.ORDINARY,
4,
new Engine(2.0, 0),
new GPS("上海东方明珠塔到上海动物园")
);
manual.detail();
System.out.println("----------------------------------------");
}
}
结果:
this is SPORT car
the seats is :2
the engine is :Engine(volume=3.0, mileage=0.0)
this GPS is :GPS(route=上海东方明珠塔到上海动物园)
----------------------------------------
this is ORDINARY car
the seats is :4
the engine is :Engine(volume=2.0, mileage=0.0)
this GPS is :GPS(route=上海东方明珠塔到上海动物园)
----------------------------------------
this is ORDINARY car
the seats is :4
the engine is :Engine(volume=2.0, mileage=0.0)
this GPS is :GPS(route=上海东方明珠塔到上海动物园)
----------------------------------------
使用建造者模式实现
使用建造者模式后，代码要比上面的方法多了不少：
创建顶层Builder
public interface Builder {
void setCarType(CarType carType);
void setSeats(int seats);
void setEngine(Engine engine);
void setGPS(GPS gps);
}
创建实体类，与上面是相同的，这里不重复了。
创建car的builder：
@Data
public class CarBuilder implements Builder {
private CarType carType;
private int seats;
private Engine engine;
private GPS GPS;
public Car getResult() {
return new Car(carType, seats, engine, GPS);
}
}
创建汽车操作手册builder：
@Data
public class ManualBuilder implements Builder {
private CarType carType;
private int seats;
private Engine engine;
private GPS GPS;
public Manual getResult() {
return new Manual(carType, seats, engine, GPS);
}
}
创建一个builder管理器：
public class Director {
public void constructSportsCar(Builder builder) {
builder.setCarType(CarType.SPORT);
builder.setSeats(2);
builder.setEngine(new Engine(3.0, 0));
builder.setGPS(new GPS("上海东方明珠塔到上海动物园"));
}
public void constructOrdinaryCar(Builder builder) {
builder.setCarType(CarType.ORDINARY);
builder.setSeats(4);
builder.setEngine(new Engine(2.0, 0));
builder.setGPS(new GPS("上海东方明珠塔到上海动物园"));
}
}
测试类：
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = TestApplication.class)
public class TestDemo {
@Test
public void test() {
Director director = new Director();
//生产跑车
CarBuilder carBuilder = new CarBuilder();
director.constructSportsCar(carBuilder);
Car sportCar = carBuilder.getResult();
sportCar.detail();
System.out.println("-----------------------------------");
//生产普通汽车
director.constructOrdinaryCar(carBuilder);
Car ordinaryCar = carBuilder.getResult();
ordinaryCar.detail();
System.out.println("-----------------------------------");
//生产汽车操作手册
ManualBuilder manualBuilder = new ManualBuilder();
director.constructOrdinaryCar(manualBuilder);
Manual manual = manualBuilder.getResult();
manual.detail();
System.out.println("-----------------------------------");
}
}
结果：
this is SPORT car
the seats is :2
the engine is :Engine(volume=3.0, mileage=0.0)
this GPS is :GPS(route=上海东方明珠塔到上海动物园)
-----------------------------------
this is ORDINARY car
the seats is :4
the engine is :Engine(volume=2.0, mileage=0.0)
this GPS is :GPS(route=上海东方明珠塔到上海动物园)
-----------------------------------
this Manual ORDINARY car
the Manual seats is :4
the Manual engine is :Engine(volume=2.0, mileage=0.0)
this GManual PS is :GPS(route=上海东方明珠塔到上海动物园)
-----------------------------------
4、分析
建造者模式基本有以下几个角色：
如上面两种方式的结果显示，都可以实现生产汽车和汽车手册。
结果没什么差异。
在没使用建造者的方式中：
生产汽车的参数是由客户端自己指定的，并且需要传很多的参数，实际工作中可能需要更多的参数，可能有部分参数是不需要的。
使用建造者模式
用户不需要去具体指定多个参数了，对于客户端更友好。
builder：将产品new()提出到builder中，提供产品所拥有的属性设置方法，一类产品都可以使用这个builder进行产品创建。
director：作为builder的管理者，主要控制产品的属性设置，在这个类中，具体指定除了可以生产的产品的构造，并且对属性进行赋值，最终返回一个用户需要的builder。
客户端调用只需要创建需要的产品类型builder，通过管理者director对builder进行属性设置，最终客户端通过调用builder的方法获取最终需要的产品。
极大程度减少并优化的客户端的代码，同时由管理者director限制了产品的种类。
从扩展层层面看：
未使用建造者：增加对应的产品类，客户端直接new。
使用建造者模式：增加builder，并且在director增加可创建的产品的builder构造。
5、总结
最后总结下上面例子中使用抽象工厂方法的优缺点：
优点：
1）遵守单一原则。
2）不同产品，可复用相同的产品创建流程。
3）简化客户端调用方式。去除多参构造的方式。
4）分步骤创建对象。
缺点：
增加多个类，代码复杂度增加。
至此这篇建造者模式就到这结束了，后续还会继续更新该系列，有疑问的也可以加我好友一起交流哦！
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