4.建造者模式

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.

传统方式解决盖房需求

抽象过程AbstractHouse

package com.wang.builder;

public abstract class AbstractHouse {
    public  abstract void buildBasic();
    public  abstract void buildWalls();
    public  abstract void roofed();
    public void build() {
        buildBasic();
        buildWalls();
        roofed();
    }




}

具体实现过程CommonHouse 

package com.wang.builder;

public class CommonHouse extends AbstractHouse{
    @Override
    public void buildBasic() {

        System.out.println(" 普通房子打地基 ");
    }

    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println(" 普通房子砌墙 ");
    }

    @Override
    public void roofed() {
        System.out.println(" 普通房子封顶 ");

    }
}

传统方式解决盖房需求问题分析

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.

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。

 

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

 

 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) 代码改进

Product（产品角色）：House

package com.wang.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;
    }
    
}

 Builder（抽象建造者）：HouseBuilder 

package com.wang.builder.improve;

public abstract  class HouseBuilder {
    protected House house = new House();
    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;
    }
}

 

ConcreteBuilder（具体建造者）：HighBuilding 

package com.wang.builder.improve;

public class HighBuilding extends HouseBuilder{
    @Override
    public void buildBasic() {
        System.out.println(" 高楼的打地基100米 ");
    }

    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println(" 高楼的砌墙20cm ");
    }

    @Override
    public void roofed() {
        System.out.println(" 高楼的透明屋顶 ");
    }
}

ConcreteBuilder（具体建造者）：CommonHouse

package com.wang.builder.improve;

public class CommonHouse extends HouseBuilder{
    @Override
    public void buildBasic() {
        System.out.println(" 普通房子打地基5米 ");
    }

    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println(" 普通房子砌墙10cm ");

    }

    @Override
    public void roofed() {
        System.out.println(" 普通房子屋顶 ");

    }
}

 Director（指挥者）：HouseDirector 

package com.wang.builder.improve;

public class HouseDirector {
    HouseBuilder houseBuilder = null;

    public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {
        this.houseBuilder = houseBuilder;
    }

    public void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) {
        this.houseBuilder = houseBuilder;
    }

    public House constructHouse(){
        houseBuilder.buildBasic();
        houseBuilder.buildWalls();
        houseBuilder.roofed();
        return houseBuilder.buildHouse();


    }




}

客户端Client

package com.wang.builder.improve;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
        HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse);
        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();

    }
}

 

建造者模式在JDK的应用和源码分析

 源码中建造者模式角色分析

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 

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 

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

 

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”