创建型——建造者（Builder）day06

分离复杂对象的构建和表示
同样的构建过程可以创建不同的表示

建造者模式和模板方法模式非常像
建造者模式强调构造对象
模板方法模式强调方法执行

基本介绍

1、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。
2、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。

建造者的四个角色

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。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。

建造者原理类图

盖房子例子

• 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.

传统方式实现

以下代码直接根据类图在编辑器里敲打的，没有在eclipse上运行过。不保证无错可以运行

public abstract class AbstractHouse{
	//打地基
	public abstract void buildBasic();
	//砌墙
	public abstract void buildWalls();
	//封顶
	public abstract void roofed();

	public void build(){
		buildBasic();
		buildWalls();
		roofed();
	}
}

public class CommonHouse extends AbstractHouse{
	@Override
	public void buildBasic(){
		System.out.println("普通房子打地基");
	}
	//砌墙
	public void buildWalls(){
		System.out.println("普通房子砌墙");
	}
	//封顶
	public abstract void roofed(){
		System.out.println("普通房子封顶");
	}

}

public class HighHouse extends AbstractHouse{
	@Override
	public void buildBasic(){
		System.out.println("高楼打地基");
	}
	//砌墙
	public void buildWalls(){
		System.out.println("高楼砌墙");
	}
	//封顶
	public abstract void roofed(){
		System.out.println("高楼封顶");
	}

}

public class Client{
	public static void main(String[] args){
		CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
		commonHouse.build(); 
	}
}

• 优点：比较好理解，简单易操作
• 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.

使用建造者模式

类图

package com.xhl.Builder;

public class House {
	private String baise;
	private String wall;
	private String roofed;
	public String getBaise() {
		return baise;
	}
	public void setBaise(String baise) {
		this.baise = baise;
	}
	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;
	}
	@Override
	public String toString() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return "House["+
				"baise:"+baise+
				",wall:"+wall+
				",roofed:"+roofed+
				"]";
	}
	
}

package com.xhl.Builder;

public abstract class HouseBuilder {
	protected House house = new House();
	
	public abstract void buildBasic();
	public abstract void buildWalls();
	public abstract void roofed();
	
	public House buildHouse() {
		return house;
	}
}

package com.xhl.Builder;

public class CommentHouse extends HouseBuilder {

	@Override
	public void buildBasic() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("普通房子的地基打5米");
		house.setBaise("5米");
	}

	@Override
	public void buildWalls() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("普通房子的墙砌10cm");
		house.setWall("10cm");
	}

	@Override
	public void roofed() {
		System.out.println("普通房子屋顶");
		house.setRoofed("普通");
	}

}

package com.xhl.Builder;

public class HighBuilding extends HouseBuilder {

	@Override
	public void buildBasic() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("高楼的地基打100米");
		house.setBaise("100米");
	}

	@Override
	public void buildWalls() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("高楼的墙砌20cm");
		house.setWall("20cm");
	}

	@Override
	public void roofed() {
		System.out.println("高楼的透明屋顶");
		house.setRoofed("透明");
	}

}

package com.xhl.Builder;

public class HouseDirector {
	HouseBuilder houseBuilder = null;

	public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {
		super();
		this.houseBuilder = houseBuilder;
	}

	public void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) {
		this.houseBuilder = houseBuilder;
	}
	
	//指挥者构建房子流程
	public House constructHouse() {
		houseBuilder.buildBasic();
		houseBuilder.buildWalls();
		houseBuilder.roofed();
		return houseBuilder.buildHouse();
	}
}

package com.xhl.Builder;

public class HouseDome {

	public static void main(String[] args) {
		//盖普通房子
		CommentHouse commentHouse = new CommentHouse();
		//准备创建房子的指挥者
		HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commentHouse);
		
		//完成盖房，返回产品（房子）
		House house = houseDirector.constructHouse();
		System.out.println(house);
		
		System.out.println("-----------");
		
		HighBuilding highBuilding = new HighBuilding();
		houseDirector.setHouseBuilder(highBuilding);
		
		System.out.println(houseDirector.constructHouse());
	}

}

建造者模式在JDK的应用和源码分析

1、java.lang.StringBuilder中的建造者mos


例如append（String）这个方法就已经实现了

• 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

建造者模式的注意事项

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
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”
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，因此在这种情况下，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