每天一个设计模式-7 生成器模式（Builder）

Posted 2020-08-21

每天一个设计模式-7 生成器模式（Builder）

一、实际问题

在讨论工厂方法模式的时候，提到了一个导出数据的应用框架，但是并没有涉及到导出数据的具体实现，这次通过生成器模式来简单实现导出成文本，Xml等具体的格式。

导出成文本或Xml等格式的数据时，一般都会有各自的格式，比如：导出的文件都有3个部分，文件头，内容，尾。

二、问题分析

无论哪种导出格式，都需要3个部分，文件头，内容，尾等信息，并且他们的内容相同。即他们的构造算法固定，只是生成的结果不同；能不能把算法（构建）和结果（外观）分离出来呢？

三、生成器模式

1.定义

将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

2.问题拆分

无论哪个导出格式均需要文件头，内容，尾，构建这三个部分就是定义中提到的构建过程，每种格式具体的步骤实现，就是不同的表示。接下来利用生成器模式解决上边的问题：

3.类图:

根据对问题的拆分，因为不同导出格式拥有相同的构建过程（算法），我们可以把构造头，内容，尾等方法写成一个接口，导出的不同格式通过实现这个接口，使得算法得到复用。

类图内容比较简单，就不一一介绍了。

源代码：

public interface Builder {

    /**
     *
     * @param content
     */
    public void buildContent(String content);

    /**
     *
     * @param header
     */
    public void buildHeader(String header);

    /**
     *
     * @param tail
     */
    public void buildTail(String tail);

    public void getResult();

}

Builder接口

public class TxtBuilder implements Builder {

    public TxtBuilder(){

    }
    private String header;
    private String content;
    private String tail;
    public void finalize() throws Throwable {

    }

    /**
     * 
     * @param content
     */
    public void buildContent(String content){
        this.content=content;
        System.out.println("构建Txt格式的文本内容："+content);
    }

    /**
     * 
     * @param header
     */
    public void buildHeader(String header){
        this.header=header;
        System.out.println("构建Txt格式的头部内容："+header);
    }

    /**
     * 
     * @param tail
     */
    public void buildTail(String tail){
        this.tail=tail;
        System.out.println("构建Txt格式的尾部内容:"+tail);
    }

    public void getResult(){
        System.out.println("返回Txt格式的结果:");
        System.out.println(header);
        System.out.println(content);
        System.out.println(tail);
    }

}

TxtBuilder实现Builder接口

public class XmlBuilder implements Builder {

    public XmlBuilder(){

    }
private String header;
private String content;
private String tail;
    public void finalize() throws Throwable {
    
    }

    /**
     * 
     * @param content
     */
    public void buildContent(String content){
        this.content = content;
        System.out.println("构建Xml格式的详细内容");
    }

    /**
     * 
     * @param header
     */
    public void buildHeader(String header){
        this.header= header;
        System.out.println("构建Xml格式的头部内容");
    }

    /**
     * 
     * @param tail
     */
    public void buildTail(String tail){
        this.tail = tail;
        System.out.println("构建Xml格式的尾部内容");
    }

    public void getResult(){
        System.out.println("返回Xml格式的结果");
        System.out.println(header);
        System.out.println(content);
        System.out.println(tail);
    }

}

XmlBuilder实现Builder接口

public class Director {

    public Builder m_Builder;


    public void finalize() throws Throwable {

    }

    /**
     * 
     * @param builder
     */
    public Director(Builder builder){
        this.m_Builder = builder;
    }

    /**
     * 
     * @param tail
     * @param content
     * @param header
     */
    public void construct(String tail, String content, String header){
        this.m_Builder.buildHeader(header);
        this.m_Builder.buildContent(content);
        this.m_Builder.buildTail(tail);
    }

}

Director指导者，用来指导如何构造

public class Client {
public static void main(String args[]){
    Builder xmlbuilder = new XmlBuilder();
    Builder txtbuilder = new TxtBuilder();
    Director director = new Director(xmlbuilder);
    director.construct("我是头部", "我是内容", "我是尾部");
    xmlbuilder.getResult();
}
}

Client客户端

四、模式讲解

1.模式的思想

生成器模式的构造过程是统一的，固定不变的，变化的部分放到生成器部分，只要配置不同的生成器，那么同样的构建过程就能构建出不同的产品来。

重点：

1.生成器模式主要由两部分组成：部件构造及装配，整体构建的算法。
2.将变化的部分和不变的部分分离出来。

当然，在实际项目中，生成器的使用往往不是这么简单的，毕竟生成器模式是应用于构造复杂对象的模式。

2.指导者和生成器的交互

在生成器模式里面，指导者和生成器的交互是通过生成器的buildPart方法来完成的，在前面的实例中，指导者与生成器并没有太多的交互，而真正的项目开发中，指导者通常会实现比较复杂的算法或者运算过程，在实际中很可能会有一下情况：

• 在运行指导者的时候，会按照整体构建算法的步骤进行运算，可能先运行前几步运算，到了某一步骤，需要具体创建某个部件对象了，然后调用Builder中创建相应部件的方法来创建具体的部件。同时，把前面运算得到的数据传递给Builder,因为在Builder内部实现创建和组装部件的时候，可能会需要这些数据。
• Builder创建完具体部件对象后，将对象返回给指导者，指导者继续后续的算法运算，可能会用已经创建好的对象。
• 如此反复，这道整个构建算法完成为止。

通过上边的描述，可以看出，指导者与生成器之间是要有交互的，这只是可能的情况之一，需要如何实现，还得根据具体需要，这需要根据项目情况来决定。只要把握好设计模式的思想即可。

五、总结

生成器的本质：分离整体构建算法和部件构造。

 

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