设计模式---建造者模式

限于喜欢 提交于 2020-02-08 09:55:02

建造者模式是将一个复杂的对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。创建者模式隐藏了复杂对象的创建过程,它把复杂对象的创建过程加以抽象,通过子类继承或者重载的方式,动态的创建具有复合属性的对象。

比如建造一个房子要分为打地基、砌墙、封顶过程,不同类型的房子都需要经历着三个过程,只是具体实现不同而已。一般方法实现如下。

传统模式

AbstractHouse抽象类封装了建造房子的过程以及过程的执行顺序:

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();
	}
}

建造一个普通房子的类:

public class CommonHouse extends AbstractHouse {
	@Override
	public void buildBasic() {
		System.out.println(" 普通房子打地基 ");
	}

	@Override
	public void buildWalls() {
		System.out.println(" 普通房子砌墙 ");
	}

	@Override
	public void roofed() {
		System.out.println(" 普通房子封顶 ");
	}
}

使用:

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

建造者模式

建造者模式的四个角色:

  • Product(产品角色):一个具体的产品对象
  • Builder(抽象建造者):创建一个Product对象的各个部件指定的接口或抽象类
  • ConcreteBuilder(具体建造者):实现接口,建造和装配各个部件
  • 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,有两个作用:隔离了客户与对象的生产过程;负责控制产品对象的生产过程

它们之间的UML图:
在这里插入图片描述

  • Product(UML图中的House)和Builder(UML图中的HouseBuilder)是组合关系
  • Builder和Dirctor(UML图中的HouseDirctor)是聚合关系
  • ConcreteBuilder(UML图中的CommonHouse和HighBuilding)和Builder是泛化关系
    在这里插入图片描述

产品角色:

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;
	}
}

抽象建造者:

// 抽象的建造者
public abstract class HouseBuilder {

	protected House house = new House();
	
	//将建造的流程写好, 抽象的方法
	public abstract void buildBasic();
	public abstract void buildWalls();
	public abstract void roofed();
	
	//建造房子好, 将产品(房子) 返回
	public House buildHouse() {
		return house;
	}
}

具体建造者:

public class CommonHouse extends HouseBuilder {
	@Override
	public void buildBasic() {
		System.out.println(" 普通房子打地基5米 ");
	}

	@Override
	public void buildWalls() {
		System.out.println(" 普通房子砌墙10cm ");
	}

	@Override
	public void roofed() {
		System.out.println(" 普通房子屋顶 ");
	}
}
public class HighBuilding extends HouseBuilder {
	@Override
	public void buildBasic() {
		System.out.println(" 高楼的打地基100米 ");
	}

	@Override
	public void buildWalls() {
		System.out.println(" 高楼的砌墙20cm ");
	}

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

指挥者:

//指挥者,这里去指定制作流程,返回产品
public class HouseDirector {
	
	HouseBuilder houseBuilder = null;

	//构造器传入 houseBuilder
	public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {
		this.houseBuilder = houseBuilder;
	}

	//通过setter 传入 houseBuilder
	public void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) {
		this.houseBuilder = houseBuilder;
	}
	
	//如何处理建造房子的流程,交给指挥者
	public House constructHouse() {
		houseBuilder.buildBasic();
		houseBuilder.buildWalls();
		houseBuilder.roofed();
		return houseBuilder.buildHouse();
	}
}

使用:

public static void main(String[] args) {
	//盖普通房子
	CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
	//准备创建房子的指挥者
	HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse);
	//完成盖房子,返回产品(普通房子)
	House house = houseDirector.constructHouse();

	//盖高楼
	HighBuilding highBuilding = new HighBuilding();
	//重置建造者
	houseDirector.setHouseBuilder(highBuilding);
	//完成盖房子,返回产品(高楼)
	House house = houseDirector.constructHouse();
}

总结

  • 客户端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
  • 每一个具体建造者都相互独立,而与其他的具体建造者无关,因此可以很方便的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
  • 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
  • 新增新的具体建造者无需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OCP原则
  • 建造者模式适合所创建的产品具有较多的共同点的情况下(如建造房子的过程,无论是普通房子还是高楼大厦都是打地基、砌墙、高楼顶的过程)
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