设计模式——建造者模式
8.1 盖房项目需求
1) 需要建房子：这一过程为打桩、砌墙、封顶
2) 房子有各种各样的，比如普通房，高楼，别墅，各种房子的过程虽然一样，但是要求不要相同的.
3) 请编写程序，完成需求.
8.2 传统方式解决盖房需求
1) 思路分析(图解)
2) 代码的演示
|
package com.atguigu.builder;
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(); }
} |
|
package com.atguigu.builder;
public class CommonHouse extends AbstractHouse {
@Override public void buildBasic() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println(" 普通房子打地基 "); }
@Override public void buildWalls() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println(" 普通房子砌墙 "); }
@Override public void roofed() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println(" 普通房子封顶 "); }
} |
|
package com.atguigu.builder;
public class Client {
public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub CommonHouse commonHouse = new CommonHouse(); commonHouse.build(); } } |
8.3 传统方式的问题分析
1) 优点是比较好理解，简单易操作。
2) 设计的程序结构，过于简单，没有设计缓存层对象，程序的扩展和维护不好. 也就是说，这种设计方案，把产品(即：房子) 和 创建产品的过程(即：建房子流程) 封装在一起，耦合性增强了。
3) 解决方案：将产品和产品建造过程解耦 => 建造者模式.
8.4 建造者模式基本介绍
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（抽象类别），使这个抽象过程的不同实现方法可以构造出不同表现（属性）的对象。
2) 建造者模式 是一步一步创建一个复杂的对象，它允许用户只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建它们， 用户不需要知道内部的具体构建细节。
8.5 建造者模式的四个角色
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。它主要是用于创建一个复杂的对象。它主要有两个作用，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。
8.6 建造者模式原理类图
8.7 建造者模式解决盖房需求应用实例
1) 需要建房子：这一过程为打桩、砌墙、封顶。不管是普通房子也好，别墅也好都需要经历这些过程，下面我们使用建造者模式(Builder Pattern)来完成
2) 思路分析图解(类图)
3) 代码实现
improve.zip
|
package com.atguigu.builder.improve;
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(); } } |
|
package com.atguigu.builder.improve;
public class CommonHouse extends HouseBuilder {
@Override public void buildBasic() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println(" 普通房子打地基 5 米 "); }
@Override public void buildWalls() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println(" 普通房子砌墙 10cm "); }
@Override public void roofed() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println(" 普通房子屋顶 "); } } |
|
package com.atguigu.builder.improve;
public class HighBuilding extends HouseBuilder {
@Override public void buildBasic() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println(" 高楼的打地基 100 米 "); }
@Override public void buildWalls() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println(" 高楼的砌墙 20cm "); }
@Override public void roofed() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println(" 高楼的透明屋顶 "); }
} |
|
|
|
package com.atguigu.builder.improve;
// 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; } |
|
} |
|
package com.atguigu.builder.improve;
// 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; } } |
|
|
|
package com.atguigu.builder.improve;
//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(); }
} |
8.8 建造者模式在 JDK 的应用和源码分析
1) java.lang.StringBuilder 中的建造者模式
2) 代码说明+Debug 源码
3) 源码中建造者模式角色分析
ü 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
ü 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
ü 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
8.9 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，而与其他的具体建造者无关，因此可以很方便地替换具体建造者或增加新的具体建造者， 用户使用不同的具体建造者即可得到不同的产品对象
3) 可以更加精细地控制产品的创建过程 。将复杂产品的创建步骤分解在不同的方法中，使得创建过程更加清晰， 也更方便使用程序来控制创建过程
4) 增加新的具体建造者无须修改原有类库的代码，指挥者类针对抽象建造者类编程，系统扩展方便，符合“开闭原则”
5) 建造者模式所创建的产品一般具有较多的共同点，其组成部分相似，如果产品之间的差异性很大，则不适合使用建造者模式，因此其使用范围受到一定的限制。
6) 如果产品的内部变化复杂，可能会导致需要定义很多具体建造者类来实现这种变化，导致系统变得很庞大，因此在这种情况下，要考虑是否选择建造者模式.
7) 抽象工厂模式 VS 建造者模式
抽象工厂模式实现对产品家族的创建，一个产品家族是这样的一系列产品：具有不同分类维度的产品组合，采用抽象工厂模式不需要关心构建过程，只关心什么产品由什么工厂生产即可。而建造者模式则是要求按照指定的蓝图建造产品，它的主要目的是通过组装零配件而产生一个新产品
