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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(即: 房子)和创建产品的过程(即: 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。
- 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。
- 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:
- 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。
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(CommonHouse、HighBuilding),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();
- }
- }
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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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”。
- 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。
- 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。
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