建造者模式(Builder和Director)
一、建造者模式介绍
建造者模式:将一个复杂的构建与其表示相分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。 [构建与表示分离,同构建不同表示]
假如一个对象的构建很复杂,需要很多步骤。则可以使用建造者模式,将其构建对象和组装成一个对象这两步给分开来。构建部分为(builder)和组织部分(director),实现了构建和装配的解耦。
不同的构建器,相同的装配也可以做出不同的对象。
相同的构建器,不同的装配顺序也可以做出不同的对象。
例如:现在要生产一个汽车,会有很多零件,有了零件还需要把这些零件组装成一个完整的汽车。建造者模式就是将构建零件(builder)和组装零件(director)两个操作给分开。
与抽象工厂的区别:在建造者模式里,有个指导者,由指导者来管理建造者,用户是与指导者联系的,指导者联系建造者最后得到产品。即建造模式可以强制实行一种分步骤进行的建造过程。
二、代码实现
代码的具体实现:宇宙飞船的实现
1、假如现在要构建一个宇宙飞船对象,先定义一个宇宙飞船对象,有一些简单的属性。
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/** * 宇宙飞船 */ public class AirShip { private OrbitalModule orbitalModule; //轨道舱 private Engine engine; //发动机 private EscapeTower escapeTower; //逃逸塔 //省略get,set,构造器 } //轨道舱 class OrbitalModule{ private String name; //省略get,set,构造器 } //发动机 class Engine{ private String name; //省略get,set,构造器 } //逃逸塔 class EscapeTower{ private String name; //省略get,set,构造器 } |
2、有了以上属性后,接下来就可以将飞船中部分零件给构建出来了。为了以后构建不同种类的飞船,这里使用接口来定义构建。有什么类型的飞船就用什么
类来实现该接口。
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/** * 构建接口:用来构建AirShipz中组件的接口 */ public interface AirShipBuilder { Engine builderEngine(); //构建发动机 OrbitalModule builderOrbitalModule(); //构建轨道舱 EscapeTower builderEscapeTower(); //构建逃逸塔 } |
3、把这些零件构建完成后,就需要把构建好的这些组件构建成一个完整的飞船(AirShip)了。使用接口来定义,不同类型的飞船组装可以用不同的具体实现。
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/** * 组装接口:用于将飞船组件组装起来 */ public interface AirShipDirector { /** * 组装飞船 * @return */ AirShip directorAirShip(); } |
4、开始真正的实现飞船的构建和飞船的组装
4.1、 飞船的构建的实现
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/** * 具体飞船的构造 */ public class FzAirShipBuilder implements AirShipBuilder{ @Override public Engine builderEngine() { System.out.println( "万能牌发动机" ); return new Engine( "万能牌发动机" ); } @Override public OrbitalModule builderOrbitalModule() { System.out.println( "万能牌轨道舱" ); return new OrbitalModule( "万能牌轨道舱" ); } @Override public EscapeTower builderEscapeTower() { System.out.println( "万能牌逃逸塔" ); return new EscapeTower( "万能牌逃逸塔" ); } } |
4.2、 具体飞船的组装实现:这里需要注意,组装是需要依赖于构建的(飞船的完整组装需要飞机的各部件构建成功才能组装)
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/** * 具体飞船的组装 */ public class FzAirShipDirector implements AirShipDirector{ private AirShipBuilder builder; //创建构建者的引用 public FzAirShipDirector(AirShipBuilder airShipBuilder) { this .builder = airShipBuilder; } /** * 组装具体的对象,为了简单,这里的组装步骤比较简单。实际产品中较复杂 */ @Override public AirShip directorAirShip() { Engine e = builder.builderEngine(); //构建发动机 EscapeTower et = builder.builderEscapeTower(); //构建逃逸塔 OrbitalModule o = builder.builderOrbitalModule(); //构建轨道舱 //装配对象 AirShip ship = new AirShip(); ship.setEngine(e); ship.setEscapeTower(et); ship.setOrbitalModule(o); return ship; } } |
5、在我们客户具体使用的时候,只需要知道构建接口、组装接口和一个飞船对象,我们根本不需要知道内部怎么组装的,内部有多少零件。
只需要知道怎么使用组装即可。
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public static void main(String[] args) { AirShipDirector shipDirector = new FzAirShipDirector( new FzAirShipBuilder()); AirShip airShip = shipDirector.directorAirShip(); //构建对象 // System.out.println(airShip.getEngine()); } |
结果如下:
万能牌发动机
万能牌逃逸塔
万能牌轨道舱
三、建造者模式应用场景:
如果一个对象的构建很复杂,需要很多步骤,则考虑使用建造者模式,把对象的构建和最后的组装分离开来。
在平常使用的类中如果后缀为builder则就是建造者模式
StringBuilder类的apend方法
SQL中的PreparedStatement
JDOM中的DomBuilder、SAXBuilder
参考资料:
大话设计模式(带目录完整版).pdf
HEAD_FIRST设计模式(中文版).pdf
尚学堂_高淇_java300集最全视频教程_【GOF23设计模式】