设计模式——建造者模式

原创已于 2022-05-31 13:22:44 修改 · 248 阅读

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#原型模式 #设计模式 #java

于 2022-05-28 11:54:42 首次发布

建造者模式（将产品，建造者，建造规范，指挥者分开）

场景：盖房子

直接想到的方式是将房子的属性，建造房子的步骤，以及调用这些步骤建造的过程都封装到一个类里面，具体的步骤设计为抽象方法，交给子类去实现

这样做将房子和建造房子的过程耦合在了一起，我们将建造房子的过程分离出来，就成了建造者。这样职责更加分明，耦合度更低

建造者模式的四个角色

product就是我们需要建造的产品
Builder是建造者的抽象层，用于定义有哪些建造的步骤，具体的实现由子类来完成。同时会调用Director来建造产品而不关心产品的建造过程
Director负责调用Builder中的步骤完成建造过程，而不关心具体的实现
子类只需要实现建造的具体步骤，供Director来调用即可

Director只负责掌管产品制造的顺序，Builder负责实现产品每一步的生产过程

Director相当于盖房子的指挥者，AbstractBuilder相当于应聘要求，Builder则是实际干活的工人

这样如果建造流程发生了变化，只用修改Director就行了，如果有不同的解决方案，我们只需要创建不同的Director即可，建造不同的房子我们创建对应的Builder即可（如果像之前那样写在一起，实际上会将Builder和Director自由组合，产生大量的House类，修改时会更改大量的代码，耦合度很高）

并且创建房子的步骤可能很复杂，步骤之间可能会有一些依赖关系，这时候将步骤步骤到Director里面可以使得程序逻辑更加清晰，减少出错的概率

盖房子实现

House

@Data
public class House implements Cloneable, Serializable {
    private String base;
    private String wall;
    private String roof;

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

这里可以配合原型模式，这样houseDirector每调用一次build方法都会建造一个新的房子

AbstractHouseBuilder

负责设置建造的接口与设计规范，封装建造房子的通用逻辑

public abstract class AbstractHouseBuilder {
    protected House house=new House();
    abstract protected void buildBase();
    abstract protected void buildWall();
    abstract protected void buildRoof();
    public House createHouse(){
        try {
            return (House) house.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

CommonHouseBuilder

建造小房子的实现类

public class CommonHouseBuilder extends AbstractHouseBuilder{
    @Override
    protected void buildBase() {
        house.setBase("5米地基");
        System.out.println("打地基");
    }

    @Override
    protected void buildWall() {
        house.setWall("3米的墙");
        System.out.println("盖墙");
    }

    @Override
    protected void buildRoof() {
        house.setRoof("小房顶");
        System.out.println("盖房顶");
    }
}

HighHouseBuilder

盖大房子的实现类

public class HighHouseBuilder extends AbstractHouseBuilder{
    @Override
    protected void buildBase() {
        house.setBase("10米地基");
        System.out.println("打地基");
    }

    @Override
    protected void buildWall() {
        house.setWall("100米墙");
        System.out.println("搭建墙");
    }

    @Override
    protected void buildRoof() {
        house.setRoof("大房顶");
        System.out.println("盖房顶");
    }
}

HouseDirector

盖房子的指挥者，调用建造者来创建对象并交付实例对象

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class HouseDirector {
    private AbstractHouseBuilder houseBuilder;
    House buildHouse(){
        houseBuilder.buildBase();
        houseBuilder.buildWall();
        houseBuilder.buildRoof();
        return houseBuilder.createHouse();
    }
}

Client（调用方）

中间可以切换建造者，每次建造出的房子也都不一样

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        HouseDirector houseDirector=new HouseDirector(new CommonHouseBuilder());
        System.out.println(houseDirector.buildHouse());
        System.out.println(houseDirector.buildHouse());
        houseDirector.setHouseBuilder(new HighHouseBuilder());
        System.out.println(houseDirector.buildHouse());
    }
}

源码分析StringBuilder

可以看到链式编程的思想

这里因为建造的流程本身就是不确定的，我们可以调用很多次append方法来添加字符串，所以实际的指挥者，其实是我们的业务代码。所以如果建造的流程不确定，我们应当将建造的接口暴露给Client，让Client来调用接口来建造，每一步建造都能得到建造后的结果（return this），这样也能包含建造者模式的精髓。而如果建造的过程是确定的，并且有时候会很复杂，这时候应当将建造的过程封装到Director中