从王者荣耀看设计模式（十六.建造者模式）

Posted 2021-03-18 miaowulj

从王者荣耀看设计模式(建造者模式)

一.简介

为了玩王者荣耀的游戏体验感，不少玩家都会选择花钱购买自己常用英雄的皮肤。一方面，购买的皮肤通常要比原画更加"炫酷"。另一方面，购买的英雄皮肤常常伴随有特殊的回城特效与攻击技能特效。

二.模式动机

不管在生活中还是软件系统中，都存在一个包含多个组成部件的复杂对象，如汽车，它包括车轮、方向盘、发动机等各种部件。组成复杂对象的这些部件之间或许还会一定的约束，若某些属性没有赋值可能无法构成完整产品使用。如，电子邮件包含地址、收件人姓名、联系方式。创建产品的过程就是组合组件的过程。由于组合关系过程比较复杂，这些部件组合过程通常被"外部化"到一个称为建造者的对象里，建造者返还给客户端的是一个完整的产品对象。用户无须关心该对象属性以及它们的组合方式。

三.建造者模式

建造者模式(Builder Pattern):将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的创建过程可以创建不同的表示。建造者模式是一步一步创建一个复杂的对象，它允许对象只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建它们，用户不需要知道内部的具体构建细节。建造者模式又被称为生产者模式，属于创建型模式。

• 建造者模式应用场景
  以下情况可以使用建造者模式
  ⑴. 需要生成的产品对象有着复杂的内部结构，这些产品对象通常包含多个成员属性
  ⑵. 需要生成的产品对象的属性相互依赖，需要指定其生成顺序
  ⑶. 对象的创建过程独立于创建该对象的类。在建造者模式中引入了指挥者类，将创建过程封装在指挥者类中，而不在建造者类中
  ⑷. 隔离复杂对象的创建和使用，并使得相同的创建过程可以创建不同的产品

• 建造者模式涉及的设计原则有：
  ★对于扩展是开放的，对于修改是封闭的
  ★封装变化

• 建造者模式通用类图：
  

• 建造者模式涉及的角色有：
  ● Builder(抽象建造者)
  抽象建造者为创建一个产品Product对象的各个部件指定抽象接口，在该接口中一般声明两类方法，一类方法是buildPartX()，它们用于创建复杂对象的各个部件；另一类方法时getResult(),它们用于返回复杂对象。它既可以是抽象类，也可以是接口
  ● ConcreteBuilder(具体建造类)
  具体建造类实现了Builder接口，实现各个部件的构造和装配方法，定义明确它所创建的复杂对象，也可以提供一个方法返回创建好的复杂产品对象
  ● Product(产品角色)
  产品角色是被构建的复杂对象，包括多个组成部件，具体建造者创建该产品的内部表示并定义它的装配过程
  ● Director(指挥者)
  指挥者又称为导演类，它负责安排复杂对象的创建次序，指挥者与抽象建造者之间存在关联关系，可以在其construct方法中调用建造者对象的部件构造与装配方法，完成复杂对象的建造。客户端一般指需要与指挥类进行交互

建造者模式的优点：
⑴. 在建造者模式中，客户端不必知道产品内部组成的细节，将产品本身与产品的创建过程解耦，使得相同的创建过程可以创建不同的产品对象。
⑵. 每一个具体建造者都相对独立，与其他的具体建造者无关，因此可以很方便地替换具体创建类或增加具体创建类，用户使用不同的具体创建者可得到不同的产品对象
⑶. 可以更加精细地控制产品的创建过程
⑷. 增加新的具体建造者无需修改原有类库的代码，指挥者类针对抽象建造者类编程，系统扩展方便,符合"开闭原则"
建造者模式的缺点：
⑴. 创建者模式所创建的产品一般具有较多的共同点，其组成部分相似。如果产品之间的差异很大，则不适合使用建造者模式，因此其适用范围受到一定的限制
⑵. 如果产品的内部变化复杂，可能会导致需要定义更多具体建造者类来实现这种变化，导致系统变得很庞大

四.结构图

五.设计类图

六.代码实现

创建产品类(Effection类)

package com.practice.Director;
/*
 * 产品类Effection(英雄效果类）
 * @param backEffection 英雄回城效果
 * @param skillEffection 英雄技能效果
 */
public class Effection {
    //回城和技能都是组成整个游戏效果的部件
    private String backEffection;
    private String skillEffection;
    
    public String getBackEffection() {
        return backEffection;
    }
    public void setBackEffection(String backEffection) {
        this.backEffection = backEffection;
    }
    public String getSkillEffection() {
        return skillEffection;
    }
    public void setSkillEffection(String skillEffection) {
        this.skillEffection = skillEffection;
    }
}

创建抽象建造者类(HeroEffectionBuilder)

package com.practice.Director;
/*
 * 抽象建造者类HeroEffectionBuilder(英雄效果建造者类)
 */
public abstract class HeroEffectionBuilder {
    protected Effection effection = new Effection();
    
    public abstract void buildBackEffection();
    public abstract void buildSkillEffection();
    
    public Effection getEffection() {
        return effection;
    }   
}

创建具体建造者类(LiBaiEffectionBuilderA)

package com.practice.Director;
/*
 * 具体创建者类LiBaiEffectionBuilderA
 */
public class LiBaiEffectionBuilderA extends HeroEffectionBuilder {
    public void buildBackEffection() {
        effection.setBackEffection("李白系统默认回城特效：熊猫回城");
    }

    public void buildSkillEffection() {
        effection.setSkillEffection("李白默认二技能神来之笔效果");
    }
}

创建具体建造者类(LiBaiEffectionBuilderB)

package com.practice.Director;
/*
 * 具体创建者类LiBaiEffectionBuilderB
 */
public class LiBaiEffectionBuilderB extends HeroEffectionBuilder {
    public void buildBackEffection() {
        effection.setBackEffection("李白皮肤特效"凤求凰""+"回城特效");
    }

    public void buildSkillEffection() {
        effection.setSkillEffection("李白皮肤特效"凤求凰""+"二技能神来之笔效果");
    }
}

创建指挥类(GameManager类)

package com.practice.Builder;

import com.practice.Director.Effection;
import com.practice.Director.HeroEffectionBuilder;

/*
 * 指挥者类GameManager
 */
public class GameManager {
    private HeroEffectionBuilder heb;

    public void setHeroEffectionBuilder(HeroEffectionBuilder _heb) {
        this.heb = _heb;
    }

    public Effection construct() {
        heb.buildBackEffection();
        heb.buildSkillEffection();
        return heb.getEffection();
    }
}

创建XML配置文件(Config.xml)

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<config>
    <isPayMoney>false</isPayMoney>
</config>

创建工具类读取config.xml(XNLUtilEffection类)

package com.practice.Client;

import java.io.File;
import javax.xml.parsers.*;
import org.w3c.dom.*;


public class XMLUtilEffection {
    //该方法用于从XML配置文件中提取具体类类名。并返回一个实例对象
    public static Boolean getIsPayMoney() {
        try {
            //创建文档对象
            DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
            DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder();
            Document doc;
            doc = builder.parse(new File("srccompracticeClientconfig.xml"));
            
            //获取包含类名的文本节点
            NodeList nl = doc.getElementsByTagName("isPayMoney");
            Node classNode = nl.item(0).getFirstChild();
            String Ispay = classNode.getNodeValue();
            boolean IspayMoney = Boolean.parseBoolean(Ispay);
            return IspayMoney;
        }catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
}

创建客户端测试(Client类)

package com.practice.Client;

import com.practice.Builder.GameManager;
import com.practice.Director.Effection;
import com.practice.Director.HeroEffectionBuilder;
import com.practice.Director.LiBaiEffectionBuilderA;
import com.practice.Director.LiBaiEffectionBuilderB;

public class Client {
    public static void main(String [] args) {
        HeroEffectionBuilder heb = null;
        
        Boolean isPayMoney = XMLUtilEffection.getIsPayMoney();

        if(isPayMoney) {
            heb = new LiBaiEffectionBuilderB();
        }else {
            heb = new LiBaiEffectionBuilderA(); 
        }
        
        GameManager gm = new GameManager();
        gm.setHeroEffectionBuilder(heb);
        Effection effection = gm.construct();
        
        System.out.println("英雄特效：");
        System.out.println(effection.getBackEffection());
        System.out.println(effection.getSkillEffection());
    }
}

运行结果：

修改配置文件XML:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<config>
    <isPayMoney>true</isPayMoney>
</config>

运行结果：

建造者模式与抽象工厂模式比较
■ 与抽象工厂模式相比，建造者模式返回一个组装好的完整产品，而抽象工厂模式返回一系列相关的产品，这些产品位于不同的产品等级结构，构成了一个产品族。
■ 在抽象工厂模式中，客户端实例化工厂类，然后调用工厂方法获取所需产品对象，而在建造者模式中，客户端可以不直接调用建造者的相关方法，而是通过指挥类来指导如何生成对象
如果将抽象工厂模式看成汽车配件生产工厂，生产一个产品族的产品，那么建造者模式就是一个汽车组装工厂，通过对部件的组装可以返回一辆完整的汽车

七.源代码下载

从王者荣耀看设计模式(建造者模式)