创建型模式之Builder(建造者)模式

GitHub地址：https://github.com/zhangboqing/design-mode/tree/master/src/main/java/com/zbq

 

 

一.定义

　　建造者模式(Builder Pattern)：将一个复杂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。

　　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。建造者模式属于对象创建型模式。根据中文翻译的不同，建造者模式又可以称为生成器模式。

 

二、模式结构成员构成

1）建造者模式包含的角色：

• Builder：抽象建造者

• ConcreteBuilder：具体建造者

• Director：指挥者

• Product：产品角色

 

2）时序图

 

　　

三.代码示例

/**
 * Represents the product created by the builder.
 * 代表由builder创建的产品类
 */
public class Car {
    private int wheels;
    private String color;

    public Car() {
    }

    public String getColor() {
        return color;
    }

    public void setColor(final String color) {
        this.color = color;
    }

    public int getWheels() {
        return wheels;
    }

    public void setWheels(final int wheels) {
        this.wheels = wheels;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Car [wheels = " + wheels + ", color = " + color + "]";
    }
}

/**
 * The builder abstraction.
 * 抽象builder类
 */
public interface CarBuilder {
    Car build();

    CarBuilder setColor(final String color);

    CarBuilder setWheels(final int wheels);
}

/**
 * 具体Builder实现类
 */
public class CarBuilderImpl implements CarBuilder {
    private Car car;

    public CarBuilderImpl() {
        car = new Car();
    }

    @Override
    public Car build() {
        return car;
    }

    @Override
    public CarBuilder setColor(final String color) {
        car.setColor(color);
        return this;
    }

    @Override
    public CarBuilder setWheels(final int wheels) {
        car.setWheels(wheels);
        return this;
    }
}

/**
 * Director 指挥者类
 */
public class CarBuildDirector {
    private CarBuilder builder;

    public CarBuildDirector(final CarBuilder builder) {
        this.builder = builder;
    }

    public Car construct() {
        return builder.setWheels(4)
                      .setColor("Red")
                      .build();
    }

    public static void main(final String[] arguments) {
        final CarBuilder builder = new CarBuilderImpl();

        final CarBuildDirector carBuildDirector = new CarBuildDirector(builder);

        System.out.println(carBuildDirector.construct());
    }
}

 

四.优点和缺点分析

优点：

>在建造者模式中， 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 。

>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。

>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”。

 

缺点：

>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。

>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。

 

五.应用场景

>需要生成的产品对象有复杂的内部结构，这些产品对象通常包含多个成员属性。

>需要生成的产品对象的属性相互依赖，需要指定其生成顺序。

>对象的创建过程独立于创建该对象的类。在建造者模式中引入了指挥者类，将创建过程封装在指挥者类中，而不在建造者类中。

>隔离复杂对象的创建和使用，并使得相同的创建过程可以创建不同的产品。