一、建造者模式介绍
建造者模式又叫生成器模式,是一种对象构建模式。它可以将复杂对象的构造过程抽象出来(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,它允许用户只通过制定负责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。
二、建造者模式原理图
建造者模式有四个角色:Product、Builder、ConcreteBuilder、Director。这四个角色说明如下:
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。主要有两个作用:一是隔离了客户与对象的生成过程,二是负责控制产品对象的生产过程
三、建造模式例子
建房子这一过程为打桩、砌墙、封顶。不管是普通房子也好,别墅也好,都要经历这些过程,下面我们使用建造者模式来完成盖房子的需求。类图如下所示:
代码如下所示:
创建House类:
//产品
public class House{
private String basic;
private String wall;
private String roofed;
public String getBasic(){
return basic;
}
public void setBasic(String basic){
this.basic = basic;
}
public String getWall(){
return wall;
}
public void setWall(String wall){
this.wall= wall;
}
public String getRoofed(){
return roofed;
}
public void setRoofed(String roofed){
this.roofed= roofed;
}
}
创建HouseBuilder抽象类及其子类:
public abstract class HouseBulider{
private House house = new House();
public abstract void buildBasic();
public abstract void buildWall();
public abstract void buildRoofed();
//建造好房子,将产品返回
public House buildHouse(){
return house;
}
}
public class CommonHouse extends HouseBuilder{
public void buildBasic(){
System.out.println("普通房子打地基5米");
}
public void buildWall(){
System.out.println("普通房子砌墙5厘米");
}
public void buildRoofed(){
System.out.println("普通房子屋顶");
}
}
public class HighHouse extends HouseBuilder{
public void buildBasic(){
System.out.println("高楼打地基100米");
}
public void buildWall(){
System.out.println("高楼砌墙20厘米");
}
public void buildRoofed(){
System.out.println("高楼屋顶");
}
}
创建HouseDirect类:
public class HouseDirector{
private HouseBuilder builder;
public HouseDirector(HouseBuilder builder){
this.builder = builder;
}
public void setHouseBuilder(HouseBuilder builder){
this.house = house;
}
//处理建造房子的流程,交给指挥者
public House constructHouse(){
builder.buildBasic();
builder.buildWall();
builder.buildRoofed();
return builder.builderHouse();
}
}
四、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时,无须修改原有类库的代码,指挥者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,因此这种情况下,要考虑是否选择建造者模式
7)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:具有不同分类纬度的产品组合,采用抽象工厂模式不需要关心构建过程,只关系什么产品由什么工厂生产即可,而建造者模式则是要求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品一个新产品