建造者模式

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作用

将产品和产品建造过程解耦

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。

建造者模式的四个角色

  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。

代码实现

盖房项目需求

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.

House.java

package builder.improve;

/**
 * @author Y2M
 * @createTime 2021/6/5
 * @comment 产品->Product
 */
public class House {

    /**
     * 地基面基
     */
    private Double basie;

    /**
     * 墙的面基
     */
    private Double wall;

    /**
     * 封顶面基
     */
    private Double roofed;

    public Double getBasie() {
        return basie;
    }

    public void setBasie(Double basie) {
        this.basie = basie;
    }

    public Double getWall() {
        return wall;
    }

    public void setWall(Double wall) {
        this.wall = wall;
    }

    public Double getRoofed() {
        return roofed;
    }

    public void setRoofed(Double roofed) {
        this.roofed = roofed;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "House{" +
                "basie=" + basie +
                ", wall=" + wall +
                ", roofed=" + roofed +
                '}';
    }
}

HouseBuilder.java

package builder.improve;

/**
 * @author Y2M
 * @createTime 2021/6/5
 * @comment
 */
public abstract class HouseBuilder {

    protected House house = new House();

    /**
     * 打地基
     */
    public abstract void buildBasie();

    /**
     * 砌墙
     */
    public abstract void buildWall();

    /**
     * 封顶
     */
    public abstract void buildRoofed();

    /**
     * 建造好房子 将房子返回
     * @return
     */
    public House buildHouse() {
        return house;
    }
}

CommonHouseBuilder.java

package builder.improve;

/**
 * @author Y2M
 * @createTime 2021/6/5
 * @comment
 */
public class CommonHouseBuilder extends HouseBuilder {
    @Override
    public void buildBasie() {
        System.out.println("建造普通房子----打地基100个平方");
        house.setBasie(100.00);
    }

    @Override
    public void buildWall() {
        System.out.println("建造普通房子----砌墙400个平方");
        house.setWall(400.00);
    }

    @Override
    public void buildRoofed() {
        System.out.println("建造普通房子----封顶100个平方");
        house.setRoofed(100.00);
    }
}

VillaHouseBuilder.java

package builder.improve;

/**
 * @author Y2M
 * @createTime 2021/6/5
 * @comment
 */
public class VillaHouseBuilder extends HouseBuilder {
    @Override
    public void buildBasie() {
        System.out.println("建造别墅----打地基400个平方");
        house.setBasie(400.00);
    }

    @Override
    public void buildWall() {
        System.out.println("建造别墅----砌墙1600个平方");
        house.setWall(1600.00);
    }

    @Override
    public void buildRoofed() {
        System.out.println("建造别墅----封顶400个平方");
        house.setRoofed(400.00);
    }
}

HouseDirector.java

package builder.improve;

/**
 * @author Y2M
 * @createTime 2021/6/5
 * @comment 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
     * @param houseBuilder
     */
    public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {
        this.houseBuilder = houseBuilder;
    }

    /**
     * Set传入 HouseBuilder
     * @param houseBuilder
     */
    public void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) {
        this.houseBuilder = houseBuilder;
    }

    /**
     * 如何处理房子的构建流程 交给指挥者处理
     */
    public House constructHouse(){
        houseBuilder.buildBasie();
        houseBuilder.buildWall();
        houseBuilder.buildRoofed();
        return houseBuilder.buildHouse();
    }
}

Client.java

package builder.improve;

/**
 * @author Y2M
 * @createTime 2021/6/5
 * @comment
 */
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        CommonHouseBuilder commonHouseBuilder = new CommonHouseBuilder();
        HouseDirector director = new HouseDirector(commonHouseBuilder);
        House house = director.constructHouse();
        System.out.println(house.toString());
        VillaHouseBuilder villaHouseBuilder = new VillaHouseBuilder();
        director.setHouseBuilder(villaHouseBuilder);
        house = director.constructHouse();
        System.out.println(house.toString());
    }
}

建造普通房子----打地基100个平方
建造普通房子----砌墙400个平方
建造普通房子----封顶100个平方
House{basie=100.0, wall=400.0, roofed=100.0}
建造别墅----打地基400个平方
建造别墅----砌墙1600个平方
建造别墅----封顶400个平方
House{basie=400.0, wall=1600.0, roofed=400.0}

Process finished with exit code 0

JDK的应用

java.lang.StringBuilder中使用了建造者模式

  1. Appendable 接口定义了多个append方法(抽象方法), 即Appendable 为抽象建
  2. 造者, 定义了抽象方法
  3. 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
  4. 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

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”
  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

抽象工厂模式VS建造者模式

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