Java学设计模式之建造者模式

一、建造者模式概念

1.1 什么是建造者模式

建造者模式是一种创建型设计模式，用于将一个复杂对象的构建过程与其表示分离，以便同样的构建过程可以创建不同的表示。它允许客户端通过相同的构建过程来构建不同的产品。

建造者模式通常涉及以下几个角色：

产品（Product）：表示被构建的复杂对象。该对象通常由多个部件组成。
抽象建造者（Builder）：定义了构建产品各个部件的抽象接口。通常包含方法来构建每个部件。
具体建造者（Concrete Builder）：实现了抽象建造者接口，负责构建和装配产品的各个部件。每个具体建造者都提供不同的实现方式，从而构建不同的产品。
指挥者（Director）：负责使用建造者接口来构建产品。客户端通常只与指挥者交互，指挥者通过建造者来构建产品，隐藏了具体的构建细节。

二、建造者模式代码

2.1 产品

public class Meal {
    private String food;

    private String drink;

    public String getFood() {
        return food;
    }

    public void setFood(String food) {
        this.food = food;
    }

    public String getDrink() {
        return drink;
    }

    public void setDrink(String drink) {
        this.drink = drink;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return new StringJoiner(", ", Meal.class.getSimpleName() + "[", "]")
                .add("food='" + food + "'")
                .add("drink='" + drink + "'")
                .toString();
    }
}

2.2 抽象建造者

public abstract class MealBuilder {
    Meal meal = new Meal();

    public abstract void buildFood();

    public abstract void buildDrink();

    public Meal getMeal() {
        return meal;
    }
}

2.3 具体建造者

public class MealA extends MealBuilder {
    @Override
    public void buildFood() {
        meal.setFood("汉堡");
    }

    @Override
    public void buildDrink() {
        meal.setDrink("可乐");
    }
}

public class MealB extends MealBuilder {
    @Override
    public void buildFood() {
        meal.setFood("薯条");
    }

    @Override
    public void buildDrink() {
        meal.setDrink("柠檬茶");
    }
}

2.4 指挥者

public class KFCWaiter {

    private MealBuilder mealBuilder;

    public void setMealBuilder(MealBuilder mealBuilder) {
        this.mealBuilder = mealBuilder;
    }

    public Meal construct() {
        mealBuilder.buildFood();
        mealBuilder.buildDrink();
        return mealBuilder.getMeal();
    }

}

2.5 测试类

public class BuilderPatternTest {
    public static void main(String[] args) {
        KFCWaiter kfcWaiter = new KFCWaiter();
        MealA mealA = new MealA();
        kfcWaiter.setMealBuilder(mealA);
        Meal construct = kfcWaiter.construct();
        System.out.println(construct);
        // 输出: Meal[food='汉堡', drink='可乐']
    }
}

三、总结

抽象工厂模式和建造者模式的区别：
两者都是创建型模式，并且最终都是得到一个产品，但两者的区别在于：

抽象工厂模式实现对产品族的创建，产品族指的是不同分类维度的产品组合，用抽象工厂模式不需要关心具体构建过程，只关心产品由什么工厂生产即可。而建造者模式则更关心的是对象的构建过程，要求按照指定的蓝图建造产品，主要目的是通过组装零配件而产生一个新产品。
在抽象工厂模式中使用“工厂”来描述构建者，而在建造者模式中使用“车间”来描述构建者。

① 抽象工厂模式就好比是一个一个的工厂，宝马车工厂生产宝马SUV和宝马VAN，奔驰车工厂生产奔驰车SUV和奔驰VAN，它是从一个更高层次去看对象的构建，具体到工厂内部还有很多的车间，如制造引擎的车间、装配引擎的车间等，但这些都是隐藏在工厂内部的细节，对外不公布。也就是对领导者来说，他只要关心一个工厂到底是生产什么产品的，不用关心具体怎么生产。

② 建造者模式就不同了，它是由车间组成，不同的车间完成不同的创建和装配任务，一个完整的汽车生产过程需要引擎制造车间、引擎装配车间的配合才能完成，它们配合的基础就是设计蓝图，而这个蓝图是掌握在车间主任（Director类）手中，它给建造车间什么蓝图就能生产什么产品，建造者模式更关心建造过程。虽然从外界看来一个车间还是生产车辆，但是这个车间的转型是非常快的，只要重新设计一个蓝图，即可产生不同的产品，这有赖于建造者模式的功劳。

相对来说，抽象工厂模式比建造者模式的粒度要大，它关注产品整体，而建造者模式关注构建过程，所以建造者模式可以很容易地构建出一个崭新的产品，只要指挥类 Director 能够提供具体的工艺流程。也正因为如此，两者的应用场景截然不同，如果希望屏蔽对象的创建过程，只提供一个封装良好的对象，则可以选择抽象工厂方法模式。而建造者模式可以用在构件的装配方面，如通过装配不同的组件或者相同组件的不同顺序，可以产生出一个新的对象，它可以产生一个非常灵活的架构，方便地扩展和维护系统。

建造者模式的主要优点包括：

将复杂对象的构建过程与其表示分离，使得构建过程更加灵活。
可以通过相同的构建过程创建不同的表示，提高了代码的复用性。
隐藏了产品的构建细节，客户端不需要知道具体的构建过程。

因此，建造者模式通常在需要构建复杂对象，且构建过程复杂或构建步骤较多的情况下使用。

参考资料

Java设计模式之创建型：建造者模式

posted @ 2024-05-09 14:15 Kllin 阅读(32) 评论(0) 编辑收藏举报

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