创建型模式下

1、建造者模式

 

        软件开发过程中有时候需要创建一个复杂的对象，这个复杂的对象通常由多个子部件按照一定顺序组合而成。 生活中这样的例子很多，如游戏中的不同角色，其性别、个性、能力、脸型、体型、服装、发型等特性都有所差异；还有汽车中的方向盘、发动机、车架、轮胎等部件也多种多样；每封电子邮件的发件人、收件人、主题、内容、附件等内容也各不相同。

      以上所有这些产品都是由多个部件构成的，各个部件可以灵活选择，但其创建步骤都大同小异。这类产品的创建无法用前面介绍的工厂模式描述，只有建造者模式可以很好地描述该类产品的创建。

 

1.1、模式的定义与特点

 

   建造者模式是将一个复杂对象的构建和表示进行分离，使同样的构建过程可以创建不同的表示。将一个复杂的对象分解成多个简单的对象，然后一步步构建而成，将变与不变相分离，即产品的组成部分是不变的，但是每一个部分是可以灵活选择。

 

该模式的主要优点如下：

1. 各个具体的建造者相互独立，有利于系统的扩展。
2. 客户端不必知道产品内部组成的细节，便于控制细节风险。

 

其缺点如下：

1. 产品的组成部分必须相同，这限制了其使用范围。
2. 如果产品的内部变化复杂，该模式会增加很多的建造者类。

 

建造者（Builder）模式和工厂模式的关注点不同：建造者模式注重零部件的组装过程，而工厂方法模式更注重零部件的创建过程，但两者可以结合使用。

 

1.3、模式的结构与实现

 

建造者模式由产品、抽象建造者、具体建造者、指挥者等四个要素构成。

 

产品角色：他是包含多个组成部件的复杂对象，由具体建造者来创建其各个组成部件

抽象建造者：他是一个包含创建产品各个子部件的抽象方法的接口，通常还包含一个返回复杂产品的方法getResult();

具体建造者：实现Builder，完成复杂产品的各个部件的具体创建方法

指挥者：调用建造者对象中的部件构建与装配方法完成复杂对象的创建，在指挥者中不涉及具体产品的信息。

类图如下：

实现代码如下：

//产品类:注意此处的Part也可以是类
class BuilderProduct
{
    private String partA;
    private String partB;
    private String partC;
    public void setPartA(String partA)
    {
        this.partA=partA;
    }
    public void setPartB(String partB)
    {
        this.partB=partB;
    }
    public void setPartC(String partC)
    {
        this.partC=partC;
    }
    public void show()
    {
        System.out.println(" ");
    }
}
//抽象构建者
abstract class Builder
{
    //创建产品对象
    protected BuilderProduct product=new BuilderProduct();
    public abstract void buildPartA();
    public abstract void buildPartB();
    public abstract void buildPartC();
    //返回产品对象
    public BuilderProduct getResult()
    {
        return product;
    }
}
//具体的构建者
class ConcreteBuilder extends Builder
{
    public void buildPartA()
    {
        product.setPartA("建造 PartA");
    }
    public void buildPartB()
    {
        product.setPartA("建造 PartB");
    }
    public void buildPartC()
    {
        product.setPartA("建造 PartC");
    }
}
//指挥者
class Director {
    private Builder builder;
    public Director(Builder builder)
    {
        this.builder=builder;
    }
    //产品构建与组装方法
    public BuilderProduct construct()
    {
        builder.buildPartA();
        builder.buildPartB();
        builder.buildPartC();
        return builder.getResult();
    }
}
public class TestBuilderPattern {
    public static void main(String[] args) {
        Builder builder = new ConcreteBuilder();
        Director director = new Director(builder);
        BuilderProduct builderProduct = director.construct();
        builderProduct.show();
    }
}

1.3、模式的应用场景

 

建造者模式创建的是一个复杂对象，其产品的各个部分经常面临着剧烈的变化，但是将他们组合在一起的算法却相对稳定，所以适用于以下的场景：

 

（1）创建的对象较为复杂，由多个部件构成，各部件面临着复杂变化，但是构建的建造顺序是稳定的。

（2） 创建的复杂的算法，独立于该对象的组成部分以及他们的装配方式，即产品的构建过程和最终的表示是独立的。

 

1.4、模式的拓展

 

建造者模式在应用过程中可以根据需要改变，如果创建的产品种类只有一种，只需要一个具体的建造者，这时候可以省略点抽象的建造者，甚至指挥者也可以去掉。