[工作中的设计模式]建造者模式builder
一、模式解析
建造模式是将复杂的内部创建封装在内部,对于外部调用的人来说,只需要传入建造者和建造工具,对于内部是如何建造成成品的,调用者无需关心。
以上是对建造者模式的官方定义,简单说就是对于复杂对象的创建,由一个建造者封装了对象组件的生成,由专门的指挥者来负责指挥对象生产和组件装配,调用者仅需要通知指挥者建造者进行生产,即可从对象本身获取完整对象。
要点为:
1、 模式的主要参与者为:抽象建造者,具体建造者,指挥者。
2、具体建造者负责具体实施生产
3、指挥者仅负责提供解决方案和流程
4、最终的产品创建细节和产品交付由具体建造者负责
二、模式代码
定义产品的模块组成
package build.patten; /** * 产品的组成部分 * @author zjl * @time 2016-1-29 * */ public class Part { public String name; public Part(String name) { super(); this.name = name; } @Override public String toString() { // TODO Auto-generated method stub return this.name.toString(); } }
2、定义产品,产品由三个部分组成,因此保存一个组成部分的列表
package build.patten; import java.util.ArrayList; import java.util.List; /** * 产品,可以包含A,B,C三个部分 * @author zjl * @time 2016-1-29 * */ public class Product { List<Part> parts=new ArrayList<Part>(); @Override public String toString() { // TODO Auto-generated method stub return parts.toString(); } }
3、抽象的建造者,规定了对产品各部分的建造接口
package build.patten; public interface IBuild { public void buildPartA(); public void buildPartB(); public void buildPartC(); public Product getResult(); }
4、具体建造者,实现抽象建造者的方法,可以有一个或多个
package build.patten; public class ConcreteBuild implements IBuild { Product product=new Product(); @Override public void buildPartA() { // TODO Auto-generated method stub product.parts.add(new Part("partA")); } @Override public void buildPartB() { // TODO Auto-generated method stub product.parts.add(new Part("partB")); } @Override public void buildPartC() { // TODO Auto-generated method stub product.parts.add(new Part("partC")); } @Override public Product getResult() { // TODO Auto-generated method stub return product; } }
4、指挥者类,负责告诉建造者,应该以什么样的逻辑完成产品的创建
package build.patten; public class Director { IBuild build; public Director(IBuild build){ this.build=build; } public void build(){ this.build.buildPartA(); this.build.buildPartB(); this.build.buildPartC(); } }
5、客户端
package build.patten; public class Client { public static void main(String[] args) { IBuild build=new ConcreteBuild(); Director director=new Director(build); director.build(); Product product=build.getResult(); System.out.println(product); } }
6、运行结果,也就是创建的产品
[partA, partB, partC]
三、应用场景
建造者模式由于需要中间的指挥者来完成对产品各部分的建设,其实在工作中用的还是比较少,不过最近正在装修,似乎可以找到类似的原型:
在装修的过程中,我们将房子交给装修公司后,由设计师和工人来共同完成对房子的装修,其中设计师负责进行设计,规定房子如何装;具体干活:比如泥工,木工,电工均由工人完成。
整个装修过程比较复杂,因此我们选取简单的一块,比如门的设计和安装来举例:我的房子是两室一厨一卫,所以共需要四个门,门的牌子和材质可以有不同的选择,设计师负责进行选择,工人仅需要安装即可。
四、场景代码
1、定义门,
package build.example; public class Door { //名称 public String name; //材料 public String type; //位置 public String pos; public Door(String name,String pos){ this.name=name; this.pos=pos; } @Override public String toString() { // TODO Auto-generated method stub return pos+"的位置安装厂家为"+name+"的"+type+"门"; } }
定义房子,也就是最终交付的成果
package build.example; import java.util.ArrayList; import java.util.List; /** * 房子装修,可以请装修工人对房子进行装修 * 不同人的房子可能装法不同 * 假设装修两室一厅,共四个门,厨卫+两个卧室 * @author zjl * @time 2016-1-29 * */ public class House { List<Door> doors=new ArrayList<Door>(); @Override public String toString() { // TODO Auto-generated method stub return doors.toString(); } }
3、定义工人,工人会装木门,也会装合金门
package build.example; /** * 抽象的装修工人,定义了装修工人会的技能 * 此处仅以装门来考虑 * @author zjl * @time 2016-1-29 * */ public abstract class AbstractWorker { public abstract void fixMumen(Door door); public abstract void fixHejinmen(Door door); public abstract House getHouse(); }
4、定义一个具体的工人,每个工人手艺不一样,所以可以选择的工人很多,但他们都必须会装门
package build.example; public class ConcreteWorkerA extends AbstractWorker { public House house=new House(); @Override public House getHouse(){ return house; } @Override public void fixMumen(Door door) { door.type="木"; house.doors.add(door); } @Override public void fixHejinmen(Door door) { door.type="合金"; house.doors.add(door); } }
5、设计师,负责设计门如何安装
package build.example; /** * 设计师,负责设计门的的种类和选材 * @author zjl * @time 2016-1-29 * */ public class Designer { AbstractWorker worker; public Designer(AbstractWorker worker){ this.worker=worker; } public void bulid() { worker.fixMumen(new Door("A厂家", "厨房")); worker.fixMumen(new Door("A厂家", "厕所")); worker.fixHejinmen(new Door("A厂家", "主卧")); worker.fixHejinmen(new Door("A厂家", "次卧")); } }
6、我自己,只负责催进度和要结果
package build.example; public class Client { public static void main(String[] args) { AbstractWorker worker=new ConcreteWorkerA(); Designer designer=new Designer(worker); designer.bulid(); House house=worker.getHouse(); System.out.println(house); } }
7、生产结果
[厨房的位置安装厂家为A厂家的木门,
厕所的位置安装厂家为A厂家的木门,
主卧的位置安装厂家为A厂家的合金门,
次卧的位置安装厂家为A厂家的合金门]
五、模式疑问:
1、产品的交付,在模式标准中有建造者进行完成,似乎感觉由指挥者直接完成整个产品的返回似乎也可以,具体区别以后补充
2、指挥者的存在是建造者模式的关键,将顺序剥离了建造者,其实我们完全可以将建造顺序和过程封装到抽象建造者内,此时建造者模式就变成了模板模式。
3、针对第二点,为什么有了原型模式后,还会有建造者模式,其实建造者模式可以有多个指挥者,不同的指挥者可以设计出不同的建造顺序和逻辑,从而产生出不同的产品,例如我们装修时,找不同的设计师,设计出不同的风格,那么用的材料和牌子也会不同,此时原型模式由于在父类中规定了建造流程,反而无法达到此效果。