Java 设计模式之建造者学习与掌握

Posted 2021-11-08 邹奇

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Java 设计模式之建造者学习与掌握相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

文章目录

定义
优点
缺点
模式的结构与实现
建造者模式和工厂模式的区别
模式的扩展

定义

指将一个复杂对象的构造与它的表示分离，使同样的构建过程可以创建不同的表示，这样的设计模式被称为建造者模式。

它是将一个复杂的对象分解为多个简单的对象，然后一步一步构建而成。它将变与不变相分离，即产品的组成部分是不变的，但每一部分是可以灵活选择的。

优点

封装性好，构建和表示分离。
扩展性好，各个具体的建造者相互独立，有利于系统的解耦。
客户端不必知道产品内部组成的细节，建造者可以对创建过程逐步细化，而不对其它模块产生任何影响，便于控制细节风险。

缺点

产品的组成部分必须相同，这限制了其使用范围。
如果产品内部发生变化，则建造者也要同步修改，后期维护成本较大。

建造者（Builder）模式和工厂模式的关注点不同：建造者模式注重零部件的组装过程，而工厂方法模式更注重零部件的创建过程，但两者可以结合使用。

模式的结构与实现

结构

建造者模式的主要角色如下：

产品角色：它是包含多个组成部件的复杂对象，由具体建造者来创建其各个零部件。
抽象建造者：它是一个包含创建产品各个子部件的抽象方法的抽象类 AbsBuilder，通常还包含一个返回复杂产品的方法 create()。
具体建造者：继承 AbsBuilder 抽象类，并实现父类 AbsBuilder 的抽象方法来完成复杂产品的各个部件的具体创建。
指挥者：它调用建造者对象中的部件构造与装配方法完成复杂对象的创建，在指挥者中不涉及具体产品的信息。

实现

下面以组装电脑 Computer 为例，一般电脑包含部件：CPU、显卡和主板等。

【产品】电脑（包含了 cpu、显卡和主板等部件）。如下：

package com.example.designmodedemo.principle.builder;

/**
 * 产品 - 电脑
 */
public class Computer {

    private String cpu;
    private String graphics_card;// 显卡
    private String main_board;// 主板

    public void setCpu(String cpu) {
        this.cpu = cpu;
    }

    public void setGraphics_card(String graphics_card) {
        this.graphics_card = graphics_card;
    }

    public void setMain_board(String main_board) {
        this.main_board = main_board;
    }

    // 展示电脑相关信息
    public void show(){
        System.out.println(":> 电脑组装相关信息，cpu " + cpu + "，显卡 " + graphics_card
        + ",主板 " + main_board);
    }

}

【抽象建造者】 AbsBuilder 包含创建各个部件的抽象方法。如下：

package com.example.designmodedemo.principle.builder;

/**
 * 抽象建造者
 */
public abstract class AbsBuilder {

    protected Computer computer = new Computer();// 创建产品

    public abstract void setCpu();

    public abstract void setGraphicsCard();

    public abstract void setMainBoard();

    // 返回产品对象
    public Computer create(){
        return computer;
    }

}

【具体建造者】实现父类 AbsBuilder 中的抽象方法。如下：

package com.example.designmodedemo.principle.builder;

/**
 * 具体建造者
 */
public class ComputerBuilder extends AbsBuilder {
    @Override
    public void setCpu() {
        computer.setCpu("AMD R7");
    }

    @Override
    public void setGraphicsCard() {
        computer.setGraphics_card("2080Ti");
    }

    @Override
    public void setMainBoard() {
        computer.setMain_board("华硕主板");
    }
}

【指挥者】调用建造者中的方法完成复杂对象的创建。如下：

package com.example.designmodedemo.principle.builder;

/**
 * 指挥者 调用建造者中的方法完成复杂对象的创建
 */
public class ComputerManager {

    private AbsBuilder absBuilder;

    public ComputerManager(AbsBuilder absBuilder) {
        this.absBuilder = absBuilder;
    }

    public Computer create(){
        absBuilder.setCpu();
        absBuilder.setGraphicsCard();
        absBuilder.setMainBoard();
        return absBuilder.create();
    }
}

【客户端】客户端使用如下：

	/**
     * 建造者模式
     */
    private void principle_build() {
        ComputerManager manager = new ComputerManager(new ComputerBuilder());
        Computer computer = manager.create();
        computer.show();
    }