每日Java设计模式--实例详解+生活理解一Builder(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。

1、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。实现使用 Builder 模式的实现,如图:

Image

2、实践

Product.java

publicabstractclassProduct{protectedList parts =newArrayList();//添加部件publicvoidadd(String part){        parts.add(part);    }//显示产品信息 publicvoidshow(){        System.out.print("产品部件信息:");for(String part : parts){            System.out.print(part +"\t");        }    }}

Acer.java

publicclassAcerextendsProduct{}

Dell.java

publicclassDellextendsProduct{}

Builder.java

publicinterfaceBuilder{publicvoidbuildCPU();//CUP publicvoidbuildMemory();//内存 publicvoidbuildDisplayCard();//显卡publicProductgetFinalResult();//最终产品}

AcerBuilder.java

publicclassAcerBuilderimplementsBuilder{privateProduct product =newAcer();@OverridepublicvoidbuildCPU(){        product.add("CUP: Intel 酷睿i3 2350M");    }@OverridepublicvoidbuildMemory(){        product.add("内存: 4GB DDR3 1333MHz");    }@OverridepublicvoidbuildDisplayCard(){        product.add("显卡: NVIDIA GeForce GT 520M");    }@OverridepublicProductgetFinalResult(){returnproduct;    }}

DellBuilder.java

publicclassDellBuilderimplementsBuilder{privateProduct product =newDell();@OverridepublicvoidbuildCPU(){        product.add("CUP: Intel 酷睿i7 3612QM");    }@OverridepublicvoidbuildMemory(){        product.add("内存: 8GB DDR3 1600MHz");    }@OverridepublicvoidbuildDisplayCard(){        product.add("显卡: NVIDIA GeForce GT 640M+Intel GMA HD 4000");    }@OverridepublicProductgetFinalResult(){returnproduct;    }}

Director.java

publicclassDirector{privateBuilder builder;publicDirector(Builder builder){this.builder = builder;    }publicvoidconstruct(){        builder.buildCPU();        builder.buildMemory();        builder.buildDisplayCard();    }}

Client.java

publicclassClient{privatestaticBuilder acerBuilder =newAcerBuilder();    dellBuilder =newDellBuilder();publicstaticvoidmain(String[] args){        System.out.print("宏基");        Director director =newDirector(acerBuilder);        director.construct();        Product product = acerBuilder.getFinalResult();        product.show();        System.out.println();        System.out.print("戴尔");        director =newDirector(dellBuilder);        director.construct();        product = dellBuilder.getFinalResult();        product.show();    }}

返回信息:

宏基产品部件信息:CUP: Intel 酷睿i3 2350M 内存: 4GB DDR3 1333MHz 显卡: NVIDIA GeForce GT 520M

戴尔产品部件信息:CUP: Intel 酷睿i7 3612QM 内存: 8GB DDR3 1600MHz 显卡: NVIDIA GeForce GT 640M+Intel GMA HD 4000

在这里,Acer 类和 Dell 类是空的,如果是这种情况,那么它们可以省略掉,如果Product也不是最终想要的,那么它也可以被省略掉,最终剩下的就只有 Director、Builder、和具体的 Bulider 实现类。

在这里,Acer 类和 Dell 类是有关系的两个类,它们都是电脑的品牌之一,如果遇到两个或多个没有太多关系的类,假设 Acer 类代表电脑,Dell 类代表汽车,很明显,Acer 类和Dell 类就不应该再有共同的父类,也就是这种情况下,Product这个抽象类不存在了,这时候问题就来了,那么 Builder 接口的规定的 getFinalResult() 方法的返回值怎么确定呢??

如果它的返回值类型是 Acer,那么 DellBuilder 类就会有问题,如果它的返回值类型是 Dell,那么 AcerBuilder 类就会有问题;

很明显,这是由于类型不能正确匹配引起的,如果是这种情况,可以将 Product 设计成标识接口(空接口,接口里面没有规定任何行为方法),再让这些没有相互关系的具体产品类

都去实现这个接口,那么 Builder 接口里面规定的 getFinalResult() 方法的返回值类型依然是 Product 类型,这样一来问题就解决了。

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