Java设计模式-建造者模式Builder
介绍
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。
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
- Product（产品角色）： 一个具体的产品对象。
- 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。
- ConcreteBuilder（具体建造者）： 实现接口，构建和装配各个部件。
- 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。
盖房项目需求
- 需要建房子：这一过程为打桩、砌墙、封顶
- 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
- 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。 - 解决方案：将产品和产品建造过程解耦 => 建造者模式
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();
}
}
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 ");
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
commonHouse.build();
}
}
建造者模式
- 创建House类，
对应Product产品角色
//产品 对应-> product
public class House {
private String basic;
private String walls;
private String roofed;
public String getBasic() {
return basic;
}
public void setBasic(String basic) {
this.basic = basic;
}
public String getWalls() {
return walls;
}
public void setWalls(String walls) {
this.walls = walls;
}
public String getRoofed() {
return roofed;
}
public void setRoofed(String roofed) {
this.roofed = roofed;
}
}
- 创建HouseBuilder类
对应Builder（抽象建造者）
//抽象的建造者
public abstract class HouseBuilder {
public House house = new House();
//将建造的流程写好 打地基
public abstract void buildBasic();
//砌墙
public abstract void buildWalls();
//封顶
public abstract void roofed();
//建造房子好，将房子返回
public House build() {
return house;
}
}
- 创建CommonHouse,
对应具体建造者
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 ");
}
}
- 创建HighBuilding
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 ");
}
}
- 创建HouseDirector，
对应Director
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();
}
}
- 创建Client
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();
}
}
建造者模式在 JDK 的应用
- java.lang.StringBuilder 中的建造者模式
- 代码说明+Debug 源码
- 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
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。
