建造者(Builder)模式的定义:指将一个复杂对象的构造与它的表示分离,使同样的构建过程可以创建不同的表示,这样的设计模式被称为建造者模式。**它是将一个复杂的对象分解为多个简单的对象,然后一步一步构建而成。**它将变与不变相分离,即产品的组成部分是不变的,但每一部分是可以灵活选择的。
该模式的主要优点如下:
封装性好,构建和表示分离。
扩展性好,各个具体的建造者相互独立,有利于系统的解耦。
客户端不必知道产品内部组成的细节,建造者可以对创建过程逐步细化,而不对其它模块产生任何影响,便于控制细节风险。
其缺点如下:
产品的组成部分必须相同,这限制了其使用范围。
如果产品的内部变化复杂,如果产品内部发生变化,则建造者也要同步修改,后期维护成本较大。
建造者(Builder)模式和工厂模式的关注点不同:建造者模式注重零部件的组装过程,而工厂方法模式更注重零部件的创建过程,但两者可以结合使用。
构造
建造者(Builder)模式由产品、抽象建造者、具体建造者、指挥者等 4 个要素构成,现在我们来分析其基本结构和实现方法。
模式的结构
建造者(Builder)模式的主要角色如下。
产品角色(Product):它是包含多个组成部件的复杂对象,由具体建造者来创建其各个零部件。
抽象建造者(Builder):它是一个包含创建产品各个子部件的抽象方法的接口,通常还包含一个返回复杂产品的方法 getResult()。
具体建造者(Concrete Builder):实现 Builder 接口,完成复杂产品的各个部件的具体创建方法。
指挥者(Director):它调用建造者对象中的部件构造与装配方法完成复杂对象的创建,在指挥者中不涉及具体产品的信息。
其结构图如图所示。
模式的应用场景
建造者模式唯一区别于工厂模式的是针对复杂对象的创建。也就是说,如果创建简单对象,通常都是使用工厂模式进行创建,而如果创建复杂对象,就可以考虑使用建造者模式。
当需要创建的产品具备复杂创建过程时,可以抽取出共性创建过程,然后交由具体实现类自定义创建流程,使得同样的创建行为可以生产出不同的产品,分离了创建与表示,使创建产品的灵活性大大增加。
建造者模式主要适用于以下应用场景:
相同的方法,不同的执行顺序,产生不同的结果。
多个部件或零件,都可以装配到一个对象中,但是产生的结果又不相同。
产品类非常复杂,或者产品类中不同的调用顺序产生不同的作用。
初始化一个对象特别复杂,参数多,而且很多参数都具有默认值。
建造者模式和工厂模式的区别
通过前面的学习,我们已经了解了建造者模式,那么它和工厂模式有什么区别呢?
建造者模式更加注重方法的调用顺序,工厂模式注重创建对象。
创建对象的力度不同,建造者模式创建复杂的对象,由各种复杂的部件组成,工厂模式创建出来的对象都一样
关注重点不一样,工厂模式只需要把对象创建出来就可以了,而建造者模式不仅要创建出对象,还要知道对象由哪些部件组成。
建造者模式根据建造过程中的顺序不一样,最终对象部件组成也不一样。