java設(shè)計(jì)模式--建造者模式詳解
引例
需求:建造房子,建造過程包括打地基、砌墻和封頂。房子各式各樣,包括平房和別墅,編程模擬實(shí)現(xiàn)。
一般解法
思路:定義房子類,包括建房的方法,然后定義平房和別墅繼承房子類,重寫相關(guān)方法。
類圖:
代碼:
AbstractHouse(房子)
public abstract class AbstractHouse { public abstract void buildBasic();//打地基 public abstract void buildWalls();//砌墻 public abstract void buildRoof();//封頂 public void build() { //建房 buildBasic(); //三個(gè)步驟(注意順序) buildWalls(); buildRoof(); } }
Bungalow(平房)
public class Bungalow extends AbstractHouse{ @Override public void buildBasic() { System.out.println("平房打地基"); } @Override public void buildWalls() { System.out.println("平房砌墻"); } @Override public void buildRoof() { System.out.println("平房封頂"); } }
Villa (別墅)
public class Villa extends AbstractHouse{ @Override public void buildBasic() { System.out.println("別墅打地基"); } @Override public void buildWalls() { System.out.println("別墅砌墻"); } @Override public void buildRoof() { System.out.println("別墅封頂"); } }
客戶端調(diào)用
public class Client { public static void main(String[] args) { Bungalow bungalow = new Bungalow(); bungalow.build(); Villa villa = new Villa(); villa.build(); } }
運(yùn)行結(jié)果:
缺點(diǎn):
程序不好擴(kuò)展和維護(hù),把產(chǎn)品和創(chuàng)建產(chǎn)品過程封裝在一起,耦合性高。
解耦產(chǎn)品和創(chuàng)建產(chǎn)品過程=》建造者模式
建造者模式
建造者模式(Builder Pattern)又叫生成器模式,是一種對(duì)象構(gòu)建模式。它可以將復(fù)雜對(duì)象的建造過程抽象出來(抽象類別),使這個(gè)抽象過程的不同實(shí)現(xiàn)方法可以構(gòu)造出不同表現(xiàn)(屬性)的對(duì)象。
一步一步創(chuàng)建一個(gè)復(fù)雜的對(duì)象,允許用戶只通過指定復(fù)雜對(duì)象的類型和內(nèi)容就可以構(gòu)建它們,而不需要知道內(nèi)部的具體構(gòu)建細(xì)節(jié)。
類圖:
- Product(產(chǎn)品): 具體的產(chǎn)品對(duì)象
- Builder(抽象建造者): 創(chuàng)建一個(gè)產(chǎn)品對(duì)象的各個(gè)部件指定的接口/抽象類。
- ConcreteBuilder(具體建造者): 實(shí)現(xiàn)接口,構(gòu)建和裝配各個(gè)部件。
- Director(指揮者): 構(gòu)建一個(gè)使用Builder接口的對(duì)象,負(fù)責(zé)控制產(chǎn)品對(duì)象的生產(chǎn)過程,隔離了客戶與對(duì)象的生產(chǎn)過程。
建造者模式解法
代碼:
House類(Product產(chǎn)品)
public class House { private String baise; private String wall; private String roof; }
HouseBuilder類(Builder抽象建造者)
public abstract class HouseBuilder { protected House house = new House(); //將建造的流程寫好, 抽象的方法 public abstract void buildBasic(); public abstract void buildWalls(); public abstract void buildRoof(); //建造房子好, 將產(chǎn)品(房子) 返回 public House buildHouse() { return house; } }
3.Bungalow類(ConcreteBuilder具體建造者A)
public class Bungalow extends HouseBuilder { @Override public void buildBasic() { System.out.println("平房打地基"); } @Override public void buildWalls() { System.out.println("平房砌墻"); } @Override public void buildRoof() { System.out.println("平房封頂"); } }
4.Villa類(ConcreteBuilder具體建造者B)
public class Villa extends HouseBuilder { @Override public void buildBasic() { System.out.println("別墅打地基"); } @Override public void buildWalls() { System.out.println("別墅砌墻"); } @Override public void buildRoof() { System.out.println("別墅封頂"); } }
5.HouseDirector類(Director指揮者)
public class HouseDirector { HouseBuilder houseBuilder = null; //構(gòu)造器傳入 houseBuilder public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) { this.houseBuilder = houseBuilder; } //通過setter 傳入 houseBuilder public void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) { this.houseBuilder = houseBuilder; } //如何處理建造房子的流程,交給指揮者 public House constructHouse() { houseBuilder.buildBasic(); houseBuilder.buildWalls(); houseBuilder.buildRoof(); return houseBuilder.buildHouse(); } }
客戶端調(diào)用
public class Client { public static void main(String[] args) { //蓋平房 Bungalow commonHouse = new Bungalow(); //準(zhǔn)備創(chuàng)建房子的指揮者 HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse); //完成蓋房子,返回產(chǎn)品(普通房子) House house = houseDirector.constructHouse(); System.out.println("--------------------------"); //蓋別墅 Villa highBuilding = new Villa(); //重置建造者 houseDirector.setHouseBuilder(highBuilding); //完成蓋房子,返回產(chǎn)品(高樓) houseDirector.constructHouse(); } }
運(yùn)行結(jié)果:
總結(jié)
- 客戶端不必知道產(chǎn)品內(nèi)部組成的細(xì)節(jié),將產(chǎn)品本身與產(chǎn)品的創(chuàng)建過程解耦,使得相同的創(chuàng)建過程可以創(chuàng)建不同的產(chǎn)品對(duì)象。
- 將復(fù)雜產(chǎn)品的創(chuàng)建步驟分解在不同的方法中,使得創(chuàng)建過程更加清晰。
- 使用不同的具體建造者即可得到不同的產(chǎn)品對(duì)象。
- 增加新的具體建造者無須修改原有代碼。
- 若產(chǎn)品間的差異很大,則不適合使用建造者模式。
- 抽象工廠模式VS建造者模式
抽象工廠模式是對(duì)產(chǎn)品家族的創(chuàng)建,一個(gè)產(chǎn)品家族是一系列產(chǎn)品:具有不同分類維度的產(chǎn)品組合,采用抽象工廠模式不需要關(guān)心構(gòu)建過程,只關(guān)心什么產(chǎn)品由什么工廠生產(chǎn)即可。
而建造者模式則是要求按照指定的藍(lán)圖建造產(chǎn)品,它的主要目的是通過組裝零配件而產(chǎn)生一個(gè)新產(chǎn)品。
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