建造者模式

Posted 2022-01-30 xiaojiesir

建造者模式

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。

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。

实例：KFC套餐

建造者模式可以用于描述KFC如何创建套餐：套餐是一个复杂对象，它一般包含主食（如汉堡、鸡肉卷等）和饮料（如果汁、可乐等）等组成部分，不同的套餐有不同的组成部分，而KFC的服务员可以根据顾客的要求，一步一步装配这些组成部分，构造一份完整的套餐，然后返回给顾客。

 

1）Product（产品角色）

一个具体的产品对象。

 1 public class Meal 
 2     private String food;
 3     private String drink;
 4 
 5     public String getFood() 
 6         return food;
 7     
 8 
 9     public void setFood(String food) 
10         this.food = food;
11     
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13     public String getDrink() 
14         return drink;
15     
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17     public void setDrink(String drink) 
18         this.drink = drink;
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2）Builder（抽象建造者）

创建一个Product对象的各个部件指定的抽象接口。

 1 public abstract class MealBuilder 
 2     Meal meal = new Meal();
 3     
 4     public abstract void buildFood();
 5     
 6     public abstract void buildDrink();
 7     
 8     public Meal getMeal()
 9         return meal;
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3） ConcreteBuilder（具体建造者）

实现抽象接口，构建和装配各个部件。

A套餐：

 1 public class MealA extends MealBuilder
 2 
 3     public void buildDrink() 
 4         meal.setDrink("可乐");
 5     
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 7     public void buildFood() 
 8         meal.setFood("薯条");
 9     
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B套餐：

 1 public class MealB extends MealBuilder
 2 
 3     public void buildDrink() 
 4         meal.setDrink("柠檬果汁");
 5     
 6 
 7     public void buildFood() 
 8         meal.setFood("鸡翅");
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4）Director（指挥者）

构建一个使用Builder接口的对象。它主要是用于创建一个复杂的对象，它主要有两个作用，一是：隔离了客户与对象的生产过程，二是：负责控制产品对象的生产过程。

 1 public class KFCWaiter 
 2     private MealBuilder mealBuilder;
 3     
 4     public KFCWaiter(MealBuilder mealBuilder) 
 5         this.mealBuilder = mealBuilder;
 6     
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 9     public Meal construct()
10         //准备食物
11         mealBuilder.buildFood();
12         //准备饮料
13         mealBuilder.buildDrink();
14         
15         //准备完毕，返回一个完整的套餐给客户
16         return mealBuilder.getMeal();
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5）测试类(客户端类)

 1 public class Test 
 2     public static void main(String[] args) 
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 4         //套餐A
 5         MealA a = new MealA();
 6         //准备套餐A的服务员
 7         KFCWaiter waiter = new KFCWaiter(a);
 8         //获得套餐
 9         Meal mealA = waiter.construct();      
10         System.out.print("套餐A的组成部分:");
11         System.out.println("食物："+mealA.getFood()+"；   "+"饮品："+mealA.getDrink());
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输出结果：

套餐A的组成部分:食物：薯条；   饮品：可乐

建造者模式与抽象工厂模式的比较:

• 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，而是通过指挥者类来指导如何生成对象，包括对象的组装过程和建造步骤，它侧重于一步步构造一个复杂对象，返回一个完整的对象 。
• 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。