[设计模式]建造者模式

目录

简介
结构
动机
要点
实例
  House (Product角色)
  Builder
  Worker (ConcreteBuilder角色)
  Engineer (Director角色)
  Client
推荐阅读
参考资料

简介

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建造者模式 (Builder)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。 

建造者模式是一种对象创建型模式 （可参考 设计模式 创建型模式）。 

使用建造者模式，用户就只需要指定需要建造的类型，具体的建造过程和细节并不需要知道。

结构

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图-建造者模式结构图

Product : 产品类，由多个部件构成。

class Product {

    List<String> parts = new ArrayList<String>();

    

    public void AddPart(String part) {

        parts.add(part);

    }

    

    public void show() {

        System.out.println("============== 产品创建 ==============");

        for (String part : parts) {

            System.out.println(part);

        }

    }

}

Builder : 抽象建造者，确定产品由ABC三个部件构成，并声明一个得到产品建造后结果的方法getResult。

interface Builder {

    public void buildPartA();

    public void buildPartB();

    public void buildPartC();

    public Product getResult();

}

ConcreteBuilder : 实现Builder接口中的具体方法。

class ConcreteBuilder implements Builder { 

    private Product product = new Product();

    

    @Override

    public void buildPartA() {

        product.AddPart("部件A");

    }



    @Override

    public void buildPartB() {

        product.AddPart("部件B");

    }

    

    @Override

    public void buildPartC() {

        product.AddPart("部件C");

    }



    @Override

    public Product getResult() {

        return product;

    }

}

Director : 指挥者类，指挥建造Product的过程（控制构建各部分组件的顺序）。

class Director {

    public void construct(Builder builder) {

        builder.buildPartC();

        builder.buildPartA();

        builder.buildPartB();

    }

}

Client : 用户并不需要知道具体的建造过程，只需指定建造 Product 具体类型。

public class BuilderPattern {

    public static void main(String[] args) {

        Director director = new Director();

        Builder builder = new ConcreteBuilder();

            

        director.construct(builder);

        Product product = builder.getResult();

        product.show();

    }

}

运行结果

============== 产品创建 ==============

部件C

部件A

部件B

动机

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创建一个复杂对象的算法，这个算法应当独立于对象的组成部分以及它们的装配方式。

构建过程必须允许构建对象时有不同的表示。

 

要点

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建造者模式允许修改一个产品的内部表示。

它将构造和表示两块代码隔离开来。

它很好的控制了构建过程。

图-建造者模式时序图

关键流程

客户端创建 Director 对象并配置它所需要的 Builder 对象。
Director 负责通知 builder 何时建造 product 的部件。
Builder处理 director 的请求并添加 product 的部件。
客户端从 builder 处获得 product。

实例

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想象一下盖房子的场景。
一栋房子是由地基、墙、屋顶、门、窗各部分组合而成的。
盖房子需要有建筑工人负责建造，有工程师负责画建筑图纸。

House (Product角色)

package com.zp.java.patterns.builder;



import java.util.ArrayList;

import java.util.List;



// Product角色，由多个部件构成

public class House {

    List<String> parts = new ArrayList<String>();

    

    public void addPart(String part) {

        parts.add(part);

    }

    

    public void show() {

        System.out.println("======= 房子展示 =======");

        for (String part : parts) {

            System.out.println(part);

        }

    }

}

Builder

package com.zp.java.patterns.builder;



// Builder角色 ，提供构建产品各部件的方法，并提供一个获得完整产品的方法。

public interface Builder {

    public void buildFoundation();

    public void buildWall();

    public void buildRoof();

    public void buildWindow();

    public void buildDoor();

    public House createHouse();

}

Worker (ConcreteBuilder角色)

package com.zp.java.patterns.builder;



// ConcreteBuilder角色，实现 Builder 接口中的具体方法。 

public class Worker implements Builder {

    private House house = new House();

    

    @Override

    public void buildFoundation() {

        house.addPart("地基");

    }



    @Override

    public void buildWall() {

        house.addPart("墙");

    }



    @Override

    public void buildRoof() {

        house.addPart("房顶");

    }



    @Override

    public void buildWindow() {

        house.addPart("窗户");

    }



    @Override

    public void buildDoor() {

        house.addPart("门");

    }



    @Override

    public House createHouse() {

        return house;

    }

}

Engineer (Director角色)

package com.zp.java.patterns.builder;



// Director角色，指挥构建产品的过程（控制构建顺序）

public class Engineer {

    public void conduct(Builder builder) {

        builder.buildFoundation();

        builder.buildWall();

        builder.buildRoof();

        builder.buildWindow();

        builder.buildDoor();

    }

}

Client

客户无需了解具体的构造细节。

package com.zp.java.patterns.builder;



public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        Builder builder = new Worker();

        Engineer engineer = new Engineer();

        engineer.conduct(builder);

        House house = builder.createHouse();

        house.show();

    }

}

运行结果

======= 房子展示 =======

地基

墙

房顶

窗户

门

推荐阅读

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本文属于 设计模式系列 。

参考资料

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《大话设计模式》

《HeadFirst设计模式》

作者：静默虚空
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