4.建造者模式
建造者模式
一、盖房项目需求
1）建房过程：打桩、砌墙、封顶
2）房子有多种样式：普通房、高楼、别墅。各种房子建造过程一样，要求不同
二、传统方式解决盖房需求
1.思路分析图解
2.代码实现
/**
* 建房子抽象类
*/
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();
}
}
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 class Client {
public static void main(String[] args) {
CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
commonHouse.build();
}
}
3.传统方式分析
1）过于简单，没有设计缓存层对象，程序的扩展和维护不好，这种方案把产品（房子）和创建产品的过程（建房子流程）封装在一起，耦合性增强了。
2）解决方案：将产品和产品建造过程解耦（建造者模式）
三、建造者模式
1.基本介绍
1）建造者模式（Builder Pattern）又叫生成器模式，是一种对象构建模式。它可以将复杂对象的建造过程抽象出来，使这个抽象过程的不同实现方法可以构造出不同表现的对象。
2）建造者模式是一步一步创建一个复杂的对象，它允许用户只通过制定复杂对象的类型和内容就可以构建它们，不需要知道内部的具体构建细节。
2. 建造者模式四个角色
1）Product(产品角色)：一个具体的产品对象。
2）Builder（抽象建造者）：创建一个Product对象的各个部件指定的接口/抽象类
3）ConcreteBuilder（具体建造者）：实现接口，构建和装配各个部件。
4）Director（指挥者）：构建一个使用Builder接口的对象。主要用于创建一个复杂的对象。两个作用，一是：隔离了客户与对象的生产过程，二是：负责控制产品对象的生产过程。
3. 原理类图
4.代码实现
//产品->Product
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->普通房子
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 ");
}
}
// 具体的建造者->高楼
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，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();
}
}
运行
public class Client {
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();
//System.out.println("输出流程");
System.out.println("--------------------------");
//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)
houseDirector.constructHouse();
}
}
四、建造者模式在JDK的应用和源码分析
1）java.lang.StringBuilder中使用建造者模式
2）源码
- 源码中建造者模式角色分析
- Appendable接口定义了多个append方法（抽象方法），即Appendable为抽象建造者，定义了抽象方法
- AbstractStringBuilder 实现了Appendable接口方法，这里的AbstractStringBuilder已经是建造者，只是不能实例化
- StringBuilder 即充当了指挥者角色，同时充当了具体的建造者，建造方法的实现是由AbstractStringBuilder完成，而StringBuilder继承了AbstractStringBuilder
五、建造者模式的注意事项和细节
1）客户端（使用程序）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。
2）每一个具体建造者都相对独立，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者增加新的
3）建造者模式所创建的产品一般具有较多的共同点，如果产品之间差异性很大，则不适合使用建造者模式。
4）抽象工厂模式VS建造者模式
抽象工厂模式不需要关心构建过程，只关心什么产品是由什么工厂生产即可。建造者模式则是按照指定蓝图建造产品，主要目的是通过组装零配件而产生新产品。
