Java设计模式-建造者模式

1、建造者模式的概念

建造者模式(Builder),将一个复杂对象的构建与它的表示分离,是的同样的构建过程可以创建不同的表示。那么用户就只需指定需要建造的类型就可以得到它们,而具体建造的过程和细节就不需要知道了。

2、举例说明

我们现在需要画一个小人。首先,我们知道小人的身体结构(头、身体、左手、右手、左脚、右脚),所以我们先定义一个抽象的建造人的类,来把这个过程给稳定住,不让任何人遗忘当中的任何一步。

abstract class PersonBuilder
{

  protected Graphics g;
  protected Pen p;

  public PersonBuilder(Graphics g, Pen p){
      this.g = g;
      this.p = p;  
  }
  
  public abstract void buildHead();
  public abstract void buildBody();
  public abstract void buildArmLeft();
  public abstract void buildArmRight();
  public abstract void buildLegLeft();
  public abstract void buildLegRight();

}

然后,我们需要建造一个瘦的小人,则让这个瘦子类去继承这个抽象类,那就必须重写这些抽象方法了。否则编译器也不让通过。

class PersonThinBuilder extends PersonBuilder
{

  public PersonThinBuilder(Graphics g, Pen p){
      super(g,p)
  }
  
 @Override
  public void buildHead(){
     g.drawEllipse(p , 50 , 20, 30, 30); 
  }

 @Override
  public void buildBody(){
     g.drawRectangle(p , 60, 50, 10, 50);
  }

 @Override
  public void buildArmLeft(){
     g.drawRectangle(p , 60, 50, 40, 100);
  }

 @Override
  public void buildArmRight(){
     g.drawRectangle(p , 70, 50, 90, 100);
  }

 @Override
  public void buildLegLeft(){
     g.drawRectangle(p , 60, 100, 45, 150);
  }

 @Override
  public void buildLegRight(){
     g.drawRectangle(p , 70, 100, 85, 150);
  }
}

当然想要构建一个胖子小人也可以这样去实现。下面我们构建一个很重要的类,指挥者,用它来控制建造过程,也用它来隔离用户与建造过程的关联。

class PersonDirector
{

  private PersonBuilder pb;
 
  public PersonDirector(PersonBuilder pb){
      this.pb = pb;
  }
  
  public void createPerson(){
    pb.buildHead();
    pb.buildBody();
    pb.buildArmLeft();
    pb.buildArmRight();
    pb.buildLegLeft();
    pb.buildLegRight();
  }

}

客户端调用代码

Pen p = new Pen(Color.Yellow);
PersonThinBuilder ptb = new PersonThinBuilder(pictureBox1.createGraphics() , p);
PersonDirector pd = new PersonDirector(ptb);
pd.createPerson();

3.建造者模式的解析

1.jpeg

Builder是为创建一个Product对象的各个部件指定的抽象接口。ConcreteBuilder是具体建造者,实现Builder接口,构造和装配各个部件。Product当然就是那些具体的小人,产品角色了。Director是指挥者,构建一个使用Builder接口的对象。

4.建造者使用场景

主要是用于创建一些复杂的对象,这些对象内部构建间的建造顺序通常是稳定的,但对象内部的构建通常面临着复杂的变化。所以,它的好处就是,使得建造代码与表示代码分离,由于建造者隐藏了该产品是如何组装的,所以若需要改变一个产品的内部表示,只需要再定义一个具体的建造者就可以了。

5.建造者模式的基本代码

class Product
{
  List<String> parts = new ArrayList();
  public void add(String part){
    parts.add(part); 
  }

  public void show(){
    for(int i = 0; i < parts.size() ; i ++){
       System.out.print(parts.get(i)); 
    }
  }
}

Builder类:抽象建造者

abstract class Builder
{
  public abstract void buildPartA();
  public abstract void buildPartB();
  public abstract Product getResult();

}

ConcreteBuilder1类:具体建造者

class ConcreteBuilder1 extends Builder
{

  private Product pd = new Product();
 
  @Override
  public void buildPartA(){
     pd.add("部分A");
  }

 @Override
  public void buildPartB(){
     pd.add("部分B");
  }

  @Override
  public Product getResult(){
     return pd;
  }

}

ConcreteBuilder2类:具体建造者

class ConcreteBuilder2 extends Builder
{

  private Product pd = new Product();
 
  @Override
  public void buildPartA(){
     pd.add("部分X");
  }

 @Override
  public void buildPartB(){
     pd.add("部分Y");
  }

  @Override
  public Product getResult(){
     return pd;
  }

}

Director类:指挥者类

class Director
{

  public void construct(Builder builder){
    builder .buildPartA();
    builder .buildPartB();
  }

}

调用代码,不需要知道具体的建造过程。

Director d = new Director();

ConcreteBuilder1 cb1 = new ConcreteBuilder1();
ConcreteBuilder2 cb2 = new ConcreteBuilder2();

d. construct(cb1);
Product p1 = cb1.getResult();
p1.show();

d. construct(cb2);
Product p2 = cb2.getResult();
p2.show();

在Android中常用类AlertDialog(Director)的构建就是利用建造者模式。建造者Builder,把建造的细节放在AlertController类(具体的建造者)中,隐藏起来。

*建造者模式是在当创建复杂对象的算法应该独立于该对象的组成部分以及它们的装配方式时适用的模式。
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