【设计模式】4、建造者模型以及Stringbuilder源码分析
一个场景，我们需要创建一栋高楼，高楼分为打地基，对齐围墙，盖房屋。三个步骤，通过我们为了解耦，会先进行一个抽象类的创建，以及实现子类，来创建该对象。
1、传统方式的问题分析
1.创建一个抽象类
public abstract class AbstractHouse {
public abstract void builderBase();
public abstract void builderWall();
public abstract void builderRoofed();
public void build(){
builderBase();//建地基
builderWall();//建墙
builderRoofed();//建房顶
}
}2.子类HightHouse继承抽象类
public class HighHouse extends AbstractHouse {
@Override
public void builderBase() {
System.out.println("高楼建地基");
}
@Override
public void builderWall() {
System.out.println("高楼建墙");
}
@Override
public void builderRoofed() {
System.out.println("高楼建房顶");
}
}3.客户端类
public static void main(String[] args) {
HighHouse highHouse = new HighHouse();
highHouse.build();
}- 优点是比较好理解，简单易操作
- 设计的程序结构，过于简单，没有设计缓存层对象，程序的拓展和维护不好，也就是说。这种设计方案，把产品(房子)和创建产品的过程封装到了一起。耦合性过高。
- 解决方案：将产品和创建产品的过程进行解耦----》建造者模式
2、建造者模式基本介绍
- 建造者模式(Builder Pattern)又叫生成器模式，是一种对象的构建模式，他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、
- 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他们。用户不需要知道内部的具体构建细节。
3、建造者模式的四个角色
- Product(产品角色)：一个具体的产品角色
- Builder(抽象构建者)：创建一个Product对象的各个部件指定的接口/抽象类
- ConcreateBuilder(具体构建者)：实现接口，构建和装配各个配件。
- Director(指挥者)：构建一个使用Builder接口的对象，他主要是用于创建一个复杂的对象，他主要有两个作用，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。
- 类图
代码进行升级
1.抽象类的创建
public abstract class HouseBuilder {
private House house = new House();
//创建地基
public abstract void buildBase();
//创建墙
public abstract void buildWall();
//创建屋顶
public abstract void buildRoofed();
public House build(){
return house;
}
}
2.指挥者
public class HouseDirector {
private HouseBuilder houseBuilder;
//构造注入
public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {
this.houseBuilder = houseBuilder;
}
public HouseBuilder getHouseBuilder() {
return houseBuilder;
}
//setter注入
public void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) {
this.houseBuilder = houseBuilder;
}
public House build(){
houseBuilder.buildBase();
houseBuilder.buildWall();
houseBuilder.buildRoofed();
return houseBuilder.build();
}
}3.实现类
public class HightHouse extends HouseBuilder{
@Override
public void buildBase() {
System.out.println("高楼创建地基");
}
@Override
public void buildWall() {
System.out.println("高楼创建墙");
}
@Override
public void buildRoofed() {
System.out.println("高楼创建屋顶");
}
}5.客户端测试代码
public static void main(String[] args) {
//高楼对象
HightHouse hightHouse = new HightHouse();
//执行者
HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(hightHouse);
House build = houseDirector.build();
}4、StringBuilder之建造者模式
我们可以查看到
AbstractStringBuilder类 实现了接口
可以发现StringBuilder顶层类是一个接口，接口中定义了抽象方法 用来定义规范，AbstractStringBuilder类实现接口 重写方法。
5、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
