圖解Java設計模式之建造者模式 - 蓋房項目需求
- 傳統方式解決蓋房需求
- 傳統方式的問題分析
- 建造者模式基本介紹
- 建造者模式的四個角色
- 建造者模式原理類圖
- 建造者模式在JDK的應用和源碼分析
- 建造者模式的注意事項和細節
蓋房項目需求
1）需要建房子 ：這一過程為打樁、砌牆、封頂
2）房子有各種各樣的，比如普通房、高樓、别墅，各種房子的過程雖然一樣，但是要求不要相同的。
傳統方式解決蓋房需求
1）思路分析（圖解）
package com.example.demo.builder;
public abstract class AbstractHouse {
/**
* 打地基
*/
public abstract void buildBasic();
/**
* 砌牆
*/
public abstract void buildWalls();
/**
* 封頂
*/
public abstract void roofed();
public void build() {
buildBasic();
buildWalls();
roofed();
}
}
package com.example.demo.builder;
public class CommonHouse extends AbstractHouse{
@Override
public void buildBasic() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(" 普通房子打地基 ");
}
@Override
public void buildWalls() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(" 普通房子砌牆 ");
}
@Override
public void roofed() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(" 普通房子封頂 ");
}
}
package com.example.demo.builder;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
AbstractHouse abstractHouse = new CommonHouse();
abstractHouse.build();
}
} 複制
傳統方式的問題分析
1）優點是比較好了解，簡單易操作。
2）設計的程式結構，過于簡單， 沒有設計緩存層對象，程式的擴充和維護不好，也就是說，這種設計方案，把産品（即 ：房子）和建立産品的過程（即 ：建房子流程）封裝在一起，耦合性增強了。
3）解決方案 ：将産品和産品建造過程解耦 =》建造者模式。
建造者模式基本介紹
基本介紹
1）建造者模式（Builder Pattern）又叫生成器模式，是一種對象構模組化式。它可以将複雜對象的建造過程抽象出來（抽象類别），使這個抽象過程的不同實作方法可以構造出不同表現（屬性）的對象。
2）建造者模式是一步一步建立一個複雜的對象，它允許使用者隻通過指定複雜對象的類型和内容就可以建構它們，使用者不需要知道内部的具體建構細節。
建造者模式的四個角色
1）Product（産品角色）：一個具體的産品對象。
2）Builder（抽象建造者）：建立一個Product對象的各個部件指定的接口/抽象類。
3）ConcreteBuilder（具體建造者）：實作接口，建構和裝配各個部件。
4）Director（指揮者）：建構一個使用Builder接口的對象。它主要是用于建立一個複雜的對象。它主要有兩個作用，一是：隔離了客戶與對象的生産過程；二是：負責控制産品對象的生産過程。
建造者模式原理類圖
package com.example.demo.builder.improve;
/**
* 産品 -》Product
* @author zhaozhaohai
*
*/
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;
}
}
package com.example.demo.builder.improve;
/**
* 抽象的建造者
* @author zhaozhaohai
*
*/
public abstract class HouseBuilder {
protected House house = new House();
/**
* 将建造的流程寫好，抽象的方法
*/
public abstract void buildBasic();
public abstract void buildWalls();
public abstract void roofed();
/**
* 建造房子好後，将房子（産品）傳回，
*/
public House buildHouse() {
return house;
}
}
package com.example.demo.builder.improve;
public class CommonHouse extends HouseBuilder{
@Override
public void buildBasic() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(" 普通房子打地基5米 ");
}
@Override
public void buildWalls() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(" 普通房子砌牆10cm ");
}
@Override
public void roofed() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(" 普通房子蓋屋頂 ");
}
}
package com.example.demo.builder.improve;
public class HighHouse extends HouseBuilder{
@Override
public void buildBasic() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(" 高樓的打地基100米 ");
}
@Override
public void buildWalls() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(" 高樓的砌牆50米 ");
}
@Override
public void roofed() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(" 高樓的透明的屋頂 ");
}
}
package com.example.demo.builder.improve;
/**
* 指揮者，這裡去指定流程，傳回産品
* @author zhaozhaohai
*
*/
public class HouseDirector {
private HouseBuilder houseBuilder = null;
/**
* 構造器傳入 houseBuilder
* @param houseDirector
*/
public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {
this.houseBuilder = houseBuilder;
}
/**
* 通過setter 傳入 houseBuilder
* @param houseDirector
*/
public void setHouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {
this.houseBuilder = houseBuilder;
}
/**
* 如何處理建造房子的流程，交給指揮者
* @return
*/
public House construHouse() {
houseBuilder.buildBasic();
houseBuilder.buildWalls();
houseBuilder.roofed();
return houseBuilder.buildHouse();
}
}
package com.example.demo.builder.improve;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 蓋普通房子
CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
// 準備建立房子的指揮者
HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse);
// 完成蓋房子，傳回産品（房子）
House house = houseDirector.construHouse();
}
} 複制
建造者模式在JDK的應用和源碼分析
1）java.lang.StringBuilder中的建造者模式
2）源碼中建造者模式角色分析
（1）Appendable接口定義了多個append方法（抽象方法），即Appendable為抽象建造者，定義了抽象方法
（2）AbstractStringBuilder 實作了Appendable接口方法，這裡的AbstractStringBuilder已經是建造者，隻是不能執行個體化
（3）StringBuilder 即是指揮者角色，同時充當了具體的建造者，建造方法的實作是由AbstractStringBuilder完成，而StringBuilder 繼承了AbstractStringBuilder
建造者模式的注意事項和細節
1）用戶端（使用程式）不必知道産品内部組成的細節，将産品本身與産品的建立過程解耦，使得相同的建立過程可以建立不同的産品對象
2）每一個具體建造者都相對獨立，而與其他的具體建造者無關，是以可以很友善地替換具體建造者或增加新的具體建造者，使用者使用不同的具體建造者即可得到不同的産品對象
3）可以更加精細地控制産品的建立過程。将複雜産品的建立步驟分解在不同的方法中，使得建立過程更加清晰，也更友善使用程式來控制建立過程
4）增加新的具體建造者無須修改原有類庫的代碼，指揮者類針對抽象建造者類程式設計，系統擴充友善，符合“開閉原則”
5）建造者模式所建立的産品一般具有較多的共同點，其組成部分相似，如果産品之間的差異性很大，則不符合使用建造者模式，是以其使用範圍受到一定的限制。
6）如果産品的内部變化複雜，可能會導緻需要定義很多具體建造者類來實作這種變化，導緻系統變得很龐大，是以在這種情況下，要考慮是否選擇建造者模式。
7）抽象工廠模式 VS 建造者模式
抽象工廠模式實作對産品家族的建立，一個産品的家族是這樣的一系列産品；具有不同分類次元的産品組合，采用抽象工廠模式不需要關心建構過程，隻關心什麼産品由什麼工廠生産即可。而建造者模式則是要求按照指定的藍圖建造産品，它的主要目的是通過組裝零配件而産生一個新産品。