建造者(构造器)模式--设计模式
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了建造者(构造器)模式--设计模式相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
今天将讲述设计模式的另一篇--建造者(构造器)模式,网上的资料也有很多,但感觉都是大而同,小而不同,希望本篇可以为大家增加点对建造者模式的认识和理解.
介绍
1.1 建造者(构建器)模式
建造者(构建器)--Builder模式, 是将一个复杂对象的构建与表示相分离,是的同样的构建过程可以有不同的创建表示.
将一个复杂的对象分解了多个简单的对象, 然后一步步的构建成.达到了将变与不变相分离, 即组成部分是不变的, 但是是每一部分又可以达到灵活选择.
Builder模式隐藏了复杂对象的创建过程, 将复杂对象在创建过程加以抽象, 通过子类基础或重载的方式,动态创建具有符合属性的对象.
1.2 Builder优缺点
优点
- 各个具体的构建器都是相互独立的, 利于系统的扩展
- 客户端不必知道具体产品内部的实现
缺点
- 产品组成部分必须要相同, 限制了使用范围
- 假如产品内部变化复杂, 会增加更多的建造者类
Builder模式和工厂模式的关注点是不同的, Builder模式更注重产品零件的组装过程, 而工厂模式更加注重产品零件的创建过程, 两者是可以结合起来使用的
1.3 适用场景
- 隔离复杂对象的创建和使用,同样的方法不同的执行顺序,从而产生不同事件的结果
- 初始化对象时,参数很多或者很多参数都具有默认值
- 不适合创建差异化很大的产品类,如果产品内部变化负责时,会导致定义很多建造者来实现变化,增加类的数量,增加了运行成本
结构和实现
Builder模式有产品、具体构造者、抽象构造者以及指挥者四个元素组成。
2.1 角色
Builder模式主要的角色如下
- 产品角色(Product):是包含多个组成部件的复杂对象,而有具体的建造者来创建其各自的部件
- 抽象建造者(Builder):一个包含创建产品各个子部件抽象方法的一个接口,通常还包含返回产品的方法getProduct()
- 具体构造者(Concrete Builder):用来实现Builder接口,完成复杂产品各个子部件的具体创建方法
- 指挥者(Director):完成复杂对象的创建以及装配,指挥中不会涉及具体产品的信息。
2.2 结构
而UML类图
结构代码
2.2.1 产品角色:包含多个组成部件的复杂对象
class Product { private String partA; private String partB; private String partC; public void setPartA(String partA) { this.partA=partA; } public void setPartB(String partB) { this.partB=partB; } public void setPartC(String partC) { this.partC=partC; } public void show() { //显示产品的特性 } }
2.2.2 抽象建造者:包含创建各个子部件的抽象方法
abstract class Builder { //创建产品对象 protected Product product=new Product(); public abstract void buildPartA(); public abstract void buildPartB(); public abstract void buildPartC(); //返回产品对象 public Product getResult() { return product; } }
2.2.3 具体建造者:实现抽象建造者
public class ConcreteBuilder extends Builder { public void buildPartA() { product.setPartA("建造 PartA"); } public void buildPartB() { product.setPartA("建造 PartB"); } public void buildPartC() { product.setPartA("建造 PartC"); } }
2.2.4 指挥者:调用建造者方法完成对复杂对象的创建过程。
class Director { private Builder builder; public Director(Builder builder) { this.builder=builder; } //产品构建与组装方法 public Product construct() { builder.buildPartA(); builder.buildPartB(); builder.buildPartC(); return builder.getResult(); } }
2.2.5 客户端
public class Client { public static void main(String[] args) { Builder builder=new ConcreteBuilder(); Director director=new Director(builder); Product product=director.construct(); product.show(); } }
实例:用Builder模式创建共享单车的例子
3.1 产品类:包含多个组成部件的复杂对象
车包括架构,座位以及轮胎。
public class Bike { private IFrame frame; private ISeat seat; private ITire tire; public IFrame getFrame() { return frame; } public void setFrame(IFrame frame) { this.frame = frame; } public ISeat getSeat() { return seat; } public void setSeat(ISeat seat) { this.seat = seat; } public ITire getTire() { return tire; } public void setTire(ITire tire) { this.tire = tire; } }
3.2 Builder:包含创建产品各个子部件抽象方法的一个接口
包含返回产品的方法getProduct()
// 抽象 builder 类 public abstract class Builder { abstract void buildFrame(); abstract void buildSeat(); abstract void buildTire(); abstract Bike createBike(); }
3.3 ConcreteBuilder类:用来实现Builder接口
完成复杂产品各个子部件的具体创建方法
// 具体 builder 类 public class MobikeBuilder extends Builder{ private Bike mBike = new Bike(); @Override void buildFrame() { mBike.setFrame(new AlloyFrame()); } @Override void buildSeat() { mBike.setSeat(new DermisSeat()); } @Override void buildTire() { mBike.setTire(new SolidTire()); } @Override Bike createBike() { return mBike; } } public class OfoBuilder extends Builder{ private Bike mBike = new Bike(); @Override void buildFrame() { mBike.setFrame(new CarbonFrame()); } @Override void buildSeat() { mBike.setSeat(new RubberSeat()); } @Override void buildTire() { mBike.setTire(new InflateTire()); } @Override Bike createBike() { return mBike; } }
3.4 指挥类:完成复杂对象的创建以及装配
指挥中不会涉及具体产品的信息。
public class Director { private Builder mBuilder = null; public Director(Builder builder) { mBuilder = builder; } public Bike construct() { mBuilder.buildFrame(); mBuilder.buildSeat(); mBuilder.buildTire(); return mBuilder.createBike(); } }
3.5 客户端调用
public class Click { public static void main(String[] args) { showBike(new OfoBuilder()); showBike(new MobikeBuilder()); } private void showBike(Builder builder) { Director director = new Director(builder); Bike bike = director.construct(); bike.getFrame().frame(); bike.getSeat().seat(); bike.getTire().tire(); } }
总结扩展
Builder模式在应用过程中可以根据需求需要改变,如果创建的产品类只有一种,只需要一个具体建造者,可以省略抽象建造者,甚至可以去除指挥者的角色。
通过上述讲解,希望大家对设计模式--构造器(建造者)--Builder模式有所理解!!!
以上是关于建造者(构造器)模式--设计模式的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章