概念:
建造者模式是将一个复杂对象的构建与表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。一个 Builder 类会一步一步构造最终的对象。该 Builder 类是独立于其他对象的。
具体实现:
1、常规用法:
抽象建造者类(Builder):这个接口规定要实现复杂对象的那些部分的创建,并不涉及具体的部件对象的创建。
具体建造者类(RealBuilder):实现Builder接口,完成复杂产品的各个部件的具体创建方法。在构造过程完成后,提供产品的实例。
指挥者类(Director):调用具体创造者来创建复杂对象的各个部分,在指导者中不涉及具体产品的信息,只负责保证对象各部分完整创建或按某种顺序创建。
产品类(Product):要创建的复杂的对象。
还是以创建手机为例,这里在指挥者类中实现了手机的装配过程。
//产品类 (手机)
public class Phone {
private String cpu;
private String screen;
private String brandName;
public String getCpu() {
return cpu;
}
public void setCpu(String cpu) {
this.cpu = cpu;
}
public String getScreen() {
return screen;
}
public void setScreen(String screen) {
this.screen = screen;
}
public String getBrandName() {
return brandName;
}
public void setBrandName(String brandName) {
this.brandName = brandName;
}
@Override
public String toString() {
return "Phone{" +
"cpu='" + cpu + '\'' +
", screen='" + screen + '\'' +
", brandName='" + brandName + '\'' +
'}';
}
}
//抽象创造者类
public abstract class Builder {
protected Phone mPhone = new Phone();
public abstract void buildCpu();
public abstract void buildScreen();
public abstract void buildBrandName();
public abstract Phone createPhone();
}
//具体构建者 实现创造华为手机对象步骤
public class HuaWeiBuilder extends Builder {
@Override
public void buildCpu() {
mPhone.setCpu("麒麟990");
}
@Override
public void buildScreen() {
mPhone.setScreen("5.5寸");
}
@Override
public void buildBrandName() {
mPhone.setBrandName("华为手机");
}
@Override
public Phone createPhone() {
return mPhone;
}
}
//具体构建者 实现创造小米手机对象步骤
public class XiaoMiBuilder extends Builder {
@Override
public void buildCpu() {
mPhone.setCpu("骁龙888");
}
@Override
public void buildScreen() {
mPhone.setScreen("6.0寸");
}
@Override
public void buildBrandName() {
mPhone.setBrandName("小米手机");
}
@Override
public Phone createPhone() {
return mPhone;
}
}
//实现对象创建过程的指挥者类
public class Director {
private Builder builder;
public Director(Builder builder) {
this.builder = builder;
}
public Phone construct(){
builder.buildCpu();
builder.buildScreen();
builder.buildBrandName();
return builder.createPhone();
}
}
//测试输出产品结果
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// Director director = new Director(new HuaWeiBuilder());
Director director = new Director(new XiaoMiBuilder());
Phone construct = director.construct();
System.out.println(construct);
}
}
补充另一种写法,指挥者类中的方法可以写到Builder中。如下SimpleBuilder,这样的话就可以省去指挥者类。
//省去指挥者类后的(抽象建造者类 Builder)
public abstract class SimpleBuilder {
protected Phone mPhone = new Phone();
public abstract void buildCpu();
public abstract void buildScreen();
public abstract void buildBrandName();
public abstract Phone createPhone();
public Phone construct(){
buildCpu();
buildScreen();
buildBrandName();
return createPhone();
}
}
该示例为建造者模式的常规用法,指挥者类Director在建造者模式中具有很重要的作用,它用于指导具体构建者如何构建产品,控制调用先后顺序,并向调用者返回完整的产品类。
有时候会把指挥者类(Director)和抽象建造者(Builder)进行结合(SimpleBuilder)。虽然简化了系统结构,同时也加重了抽象建造者类的职责,不太符合单一职责原则。所以如果构造过程construct()过于复杂,建议还是封装到指挥者类Director中。
2、常用方法:
该示例为建造者模式的常用方法,当一个类构造器需要传入很多参数时,创建这个类的实例代码可读性会非常差,容易出现错误,可以使用建造者模式进行重构。提高开发效率,可以链式编程。
还是以创建一个手机为例,如下:
public class Phone {
private String cpu;
private String screen;
private String brandName;
private Phone(Builder builder) {
this.cpu = builder.cpu;
this.screen = builder.screen;
this.brandName = builder.brandName;
}
//final 修饰的类不可以被继承
public static final class Builder{
private String cpu;
private String screen;
private String brandName;
public Builder cpu(String cpu){
this.cpu = cpu;
return this;
}
public Builder screen(String screen){
this.screen = screen;
return this;
}
public Builder brandName(String brandName){
this.brandName = brandName;
return this;
}
public Phone builder(){
return new Phone(this);
}
}
@Override
public String toString() {
return "Phone{" +
"cpu='" + cpu + '\'' +
", screen='" + screen + '\'' +
", brandName='" + brandName + '\'' +
'}';
}
}
//测试实现创建过程
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Phone phone = new Phone.Builder()
.cpu("骁龙888")
.screen("6.0寸")
.brandName("小米手机")
.builder();
System.out.println(phone);
}
}
总结:
优点:
1、建造者独立,易扩展。
2、便于控制细节风险,创建过程更加清晰。
3、相同的创建过程可以创建出不同的产品对象
缺点:
1、产品必须有共同点,范围有限制。
2、如内部变化复杂,会有很多的建造类。
使用场景:
1、需要生成的对象具有复杂的内部结构。
2、需要生成的对象内部属性本身相互依赖。
(简单说构造参数>5 & 存在可选参数,适合使用建造者模式)
工厂模式和建造者模式的区别:
工厂模式注重的是整体对象的创建方式,是不需要关心构建过程。
建造者模式注重部件构建的过程,通过一步步地精确构造创建出一个复杂的对象。