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建造者模式【建造者模式设计模式】

高大北
2022-04-21 / 0 评论 / 1 点赞 / 265 阅读 / 2,344 字 / 正在检测是否收录...

建造者模式的定义:

指将一个复杂对象的构造与它的表示分离,使同样的构建过程可以创建不同的表示,这样的设计模式被称为建造者模式。它是将一个复杂的对象分解为多个简单的对象,然后一步一步构建而成。它将变与不变相分离,即产品的组成部分是不变的,但每一部分是可以灵活选择的。

工厂模式的优点和缺点

优点

封装性好,构建和表示分离。
扩展性好,各个具体的建造者相互独立,有利于系统的解耦。
客户端不必知道产品内部组成的细节,建造者可以对创建过程逐步细化,而不对其它模块产生任何影响,便于控制细节风险。

缺点

产品的组成部分必须相同,这限制了其使用范围。
如果产品的内部变化复杂,如果产品内部发生变化,则建造者也要同步修改,后期维护成本较大。

建造者(Builder)模式和工厂模式的关注点不同:建造者模式注重零部件的组装过程,而工厂方法模式更注重零部件的创建过程,但两者可以结合使用。

建造者模式的结构与实现

建造者(Builder)模式由产品、抽象建造者、具体建造者、指挥者等 4 个要素构成,现在我们来分析其基本结构和实现方法。

模式的结构

建造者(Builder)模式的主要角色如下。
-产品角色(Product):它是包含多个组成部件的复杂对象,由具体建造者来创建其各个零部件。
-抽象建造者(Builder):它是一个包含创建产品各个子部件的抽象方法的接口,通常还包含一个返回复杂产品的方法 getResult()。
-具体建造者(Concrete Builder):实现 Builder 接口,完成复杂产品的各个部件的具体创建方法。
-指挥者(Director):它调用建造者对象中的部件构造与装配方法完成复杂对象的创建,在指挥者中不涉及具体产品的信息。

代码实现

(1) 产品角色:包含多个组成部件的复杂对象。

//产品角色
@Data
public class Product {
    private String partA;
    private String partB;
    private String partC;
}

(2) 抽象建造者:包含创建产品各个子部件的抽象方法。

//抽象建造者:包含创建产品各个子部件的抽象方法。
public 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;
    }
}

(3) 具体建造者:实现了抽象建造者接口。

//具体建造者:实现了抽象建造者接口。
public class ConcreteBuilder extends Builder{
    @Override
    public void buildPartA() {
        product.setPartA("建造 PartA");
    }

    @Override
    public void buildPartB() {
        product.setPartB("建造 PartB");

    }

    @Override
    public void buildPartC() {
        product.setPartC("建造 PartC");
    }
}

(4) 指挥者:调用建造者中的方法完成复杂对象的创建。

//具体建造者:实现了抽象建造者接口。
public class ConcreteBuilder extends Builder{
    @Override
    public void buildPartA() {
        product.setPartA("建造 PartA");
    }

    @Override
    public void buildPartB() {
        product.setPartB("建造 PartB");

    }

    @Override
    public void buildPartC() {
        product.setPartC("建造 PartC");
    }
}
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();
    }
}

(5) 客户类。

//客户类。
class Client{
    public static void main(String[] args) {
        Builder b=new ConcreteBuilder();
        Director d=new Director(b);
        Product p=d.construct();
        p.show();
    }
}

模式的应用场景

造者模式唯一区别于工厂模式的是针对复杂对象的创建。也就是说,如果创建简单对象,通常都是使用工厂模式进行创建,而如果创建复杂对象,就可以考虑使用建造者模式。

当需要创建的产品具备复杂创建过程时,可以抽取出共性创建过程,然后交由具体实现类自定义创建流程,使得同样的创建行为可以生产出不同的产品,分离了创建与表示,使创建产品的灵活性大大增加。

建造者模式主要适用于以下应用场景:
相同的方法,不同的执行顺序,产生不同的结果。
多个部件或零件,都可以装配到一个对象中,但是产生的结果又不相同。
产品类非常复杂,或者产品类中不同的调用顺序产生不同的作用。
初始化一个对象特别复杂,参数多,而且很多参数都具有默认值。

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