建造(Builder)模式

本文详细介绍了建造者模式的概念、角色及结构,并通过一个简单的Java示例展示了如何使用建造者模式来构建复杂对象,同时分离了构建过程与产品的表示。

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一、建造(Builder)模式:         在一个产品的建造系统中,建造模式就好像把产品的结构和产品的零件构造过程对客户隐藏起来,把对建造过程进行指挥的责任和具体建造零件的责任分割开来.
二、建造(Builder)模式的角色与结构:
  1. 抽象建造者(Builder)角色:给出一个抽象接口.以规范产品对象的各个组成成分的建造,
  2. 具体建造(Concrete Builder)角色:它的主要任务是:一是实现抽象建造者所声明的接口,完成建造产品实例的操作,二是完成建造过程以后,提供产品的实例.
  3. 导演者(Director)角色:担任这个角色的类调用具体建造角色以创建产品对象.
  4. 产品(Product)角色:产品便是建造中的复杂对象,
      
二、一个简单的实例:
public interface BuilderInterface {
public void buildPartA();
public void buildPartB();
public void buildPartC();
public Product getResult();
}

/******************************************************************/
public class BuilderRealize implements BuilderInterface {
  private Product result = ProductFactory.getInstance();  
  public void buildPartA() {
    result.addPart("Part A");
  }  
  public void buildPartB() {
    result.addPart("Part B");
  }  
  public void buildPartC() {
    result.addPart("Part C");
  }
  public Product getResult() {
    return result;
  }
}

/***************************************************************************/
public class Direct {
  private BuilderInterface builder = null;
  public Direct(BuilderInterface builder) {
    this.builder = builder;
  }
  public void construct(int j) {
    if (j == 1) {
        builder.buildPartA();
    }
    else if (j == 2) {
        builder.buildPartA();
        builder.buildPartB();
    }
    else {
        builder.buildPartA();
        builder.buildPartB();
        builder.buildPartC();
    }

  }
}

/***********************************************************************************/
import java.util.*;

public class Main {
  
  public static void main(java.lang.String[] args) {
    //在此处插入用来启动应用程序的代码。
    BuilderRealize builder = new BuilderRealize();
    Direct direct = new Direct(builder);
    direct.construct(2);

    Product product = builder.getResult();
    Collection col = product.getResult();
    Iterator ite = col.iterator();
    while (ite.hasNext()) {
        System.out.println(ite.next());
    }

  }
}

/***********************************************************************/
import java.util.*;

public interface Product {
  public void addPart(String part);
  public Collection getResult();
}

/***********************************************************************/
public class ProductFactory extends ProductRealize {
  
  public static Product getInstance() {
    return new ProductRealize();
  }
}

/***********************************************************************/
import java.util.*;

public class ProductRealize implements Product {
  private ArrayList carResult = new ArrayList();
  public void addPart(String part) {
    carResult.add(part);
  }
  public Collection getResult() {
    return carResult;
  }
}
### Builder建造者设计模式详解 建造模式是一种创建型设计模式,其核心在于将复杂对象的构建与其表示分离,使得相同的构建过程可以创建不同的表示[^3]。 #### 模式的结构与实现 在建造模式中,存在几个主要角色: - **产品(Product)**:这是要被构建的对象。通常是一个复杂的对象,可能有多个组成部分。 - **抽象建造(Builder)**:定义了一个接口用于创建产品的各个部分。这个接口不涉及具体的组装逻辑[^4]。 - **具体建造(ConcreteBuilder)**:实现了`Builder`接口的具体,提供了不同版本的产品组件构造方法,并负责收集这些部件最终形成完整的产品实例。 - **指挥者(Director)**:调用具体建造者的相应操作来逐步完成产品的装配工作;它并不依赖于任何特定型的建造者或产品,因此可以在不知道细节的情况下指导整个制造流程[^1]。 ```cpp // 抽象建造class Builder { public: virtual ~Builder() {} virtual void BuildPartA() = 0; virtual void BuildPartB() = 0; virtual Product* GetProduct() const = 0; }; // 具体建造class ConcreteBuilder : public Builder { private: Product* product_; public: ConcreteBuilder(); ~ConcreteBuilder(); void BuildPartA() override; // 实现一部分构建逻辑 void BuildPartB() override; // 实现另一部分构建逻辑 Product* GetProduct() const override; }; ``` #### 应用场景 当遇到如下情况时适合采用建造模式: - 当一个拥有太多参数组合形式,导致难以管理各种配置选项; - 对象内部状态非常复杂,初始化过程中需要经过多步设置才能达到有效状态; - 构建算法应该独立于所生成的部分对象之外,即希望解耦合构建过程和最终结果之间的关系[^2]。 通过上述描述可以看出,在处理具有高度定制化需求且构造步骤繁杂的对象时,使用建造模式能够极大地简化代码维护难度并提高灵活性。
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