建造者模式(Builder Pattern)使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。
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。
1、介绍
意图:将一个复杂的构建与其表示相分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
主要解决:主要解决在软件系统中,有时候面临着"一个复杂对象"的创建工作,其通常由各个部分的子对象用一定的算法构成;由于需求的变化,这个复杂对象的各个部分经常面临着剧烈的变化,但是将它们组合在一起的算法却相对稳定。
何时使用:一些基本部件不会变,而其组合经常变化的时候。
如何解决:将变与不变分离开。
关键代码:建造者:创建和提供实例,导演:管理建造出来的实例的依赖关系。
应用实例:1、去肯德基,汉堡、可乐、薯条、炸鸡翅等是不变的,而其组合是经常变化的,生成出所谓的"套餐"。2、JAVA 中的 StringBuilder。
优点:1、建造者独立,易扩展。2、便于控制细节风险。
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。
注意事项:与工厂模式的区别是:建造者模式更加关注与零件装配的顺序。实现使用 Builder 模式的实现,如图:
Image
2、实践
Product.java
publicabstractclassProduct{protectedList parts =newArrayList();//添加部件publicvoidadd(String part){ parts.add(part); }//显示产品信息 publicvoidshow(){ System.out.print("产品部件信息:");for(String part : parts){ System.out.print(part +"\t"); } }}
Acer.java
publicclassAcerextendsProduct{}
Dell.java
publicclassDellextendsProduct{}
Builder.java
publicinterfaceBuilder{publicvoidbuildCPU();//CUP publicvoidbuildMemory();//内存 publicvoidbuildDisplayCard();//显卡publicProductgetFinalResult();//最终产品}
AcerBuilder.java
publicclassAcerBuilderimplementsBuilder{privateProduct product =newAcer();@OverridepublicvoidbuildCPU(){ product.add("CUP: Intel 酷睿i3 2350M"); }@OverridepublicvoidbuildMemory(){ product.add("内存: 4GB DDR3 1333MHz"); }@OverridepublicvoidbuildDisplayCard(){ product.add("显卡: NVIDIA GeForce GT 520M"); }@OverridepublicProductgetFinalResult(){returnproduct; }}
DellBuilder.java
publicclassDellBuilderimplementsBuilder{privateProduct product =newDell();@OverridepublicvoidbuildCPU(){ product.add("CUP: Intel 酷睿i7 3612QM"); }@OverridepublicvoidbuildMemory(){ product.add("内存: 8GB DDR3 1600MHz"); }@OverridepublicvoidbuildDisplayCard(){ product.add("显卡: NVIDIA GeForce GT 640M+Intel GMA HD 4000"); }@OverridepublicProductgetFinalResult(){returnproduct; }}
Director.java
publicclassDirector{privateBuilder builder;publicDirector(Builder builder){this.builder = builder; }publicvoidconstruct(){ builder.buildCPU(); builder.buildMemory(); builder.buildDisplayCard(); }}
Client.java
publicclassClient{privatestaticBuilder acerBuilder =newAcerBuilder(); dellBuilder =newDellBuilder();publicstaticvoidmain(String[] args){ System.out.print("宏基"); Director director =newDirector(acerBuilder); director.construct(); Product product = acerBuilder.getFinalResult(); product.show(); System.out.println(); System.out.print("戴尔"); director =newDirector(dellBuilder); director.construct(); product = dellBuilder.getFinalResult(); product.show(); }}
返回信息:
宏基产品部件信息:CUP: Intel 酷睿i3 2350M 内存: 4GB DDR3 1333MHz 显卡: NVIDIA GeForce GT 520M
戴尔产品部件信息:CUP: Intel 酷睿i7 3612QM 内存: 8GB DDR3 1600MHz 显卡: NVIDIA GeForce GT 640M+Intel GMA HD 4000
在这里,Acer 类和 Dell 类是空的,如果是这种情况,那么它们可以省略掉,如果Product也不是最终想要的,那么它也可以被省略掉,最终剩下的就只有 Director、Builder、和具体的 Bulider 实现类。
在这里,Acer 类和 Dell 类是有关系的两个类,它们都是电脑的品牌之一,如果遇到两个或多个没有太多关系的类,假设 Acer 类代表电脑,Dell 类代表汽车,很明显,Acer 类和Dell 类就不应该再有共同的父类,也就是这种情况下,Product这个抽象类不存在了,这时候问题就来了,那么 Builder 接口的规定的 getFinalResult() 方法的返回值怎么确定呢??
如果它的返回值类型是 Acer,那么 DellBuilder 类就会有问题,如果它的返回值类型是 Dell,那么 AcerBuilder 类就会有问题;
很明显,这是由于类型不能正确匹配引起的,如果是这种情况,可以将 Product 设计成标识接口(空接口,接口里面没有规定任何行为方法),再让这些没有相互关系的具体产品类
都去实现这个接口,那么 Builder 接口里面规定的 getFinalResult() 方法的返回值类型依然是 Product 类型,这样一来问题就解决了。