设计模式——建造者模式-CFANZ编程社区

基本介绍

建造者模式(Builder Pattern)又叫生成器模式，是一种对象构建模式。它可以将复杂对象的建造过程抽象出来(抽象类别)，使这个抽象过程的不同实现方法可以构造出不同表现(属性)的对象。
建造者模式是一步一步创建一个复杂的对象，它允许用户只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建它们，用户不需要知道内部的具体构建细节。

UML结构

角色解析：

Product(产品角色):一个具体的产品对象。
Builder (抽象建造者) :创建一个Product对象的各个部件指定的接口/抽象类。
ConcreteBuilder (具体建造者) :实现接口，构建和装配各个部件。
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。

建造者案例

背景介绍:

将工程中的建造房屋的需求抽象成bulidBasic（打地基）、buildWall（砌墙）、roofed（封顶）、build（交付产品），无论是高楼大厦还是普通民房都需要通过该步骤完成，通过建造者模式可以方便的完成该需求

House(产品)

public class House {
    private String basic;
    private String wall;
    private String roofed;

    @Override
    public String toString() {
        return "House{" +
                "basic='" + basic + '\'' +
                ", wall='" + wall + '\'' +
                ", roofed='" + roofed + '\'' +
                '}';
    }

    public String getBasic() {
        return basic;
    }

    public void setBasic(String basic) {
        this.basic = basic;
    }

    public String getWall() {
        return wall;
    }

    public void setWall(String wall) {
        this.wall = wall;
    }

    public String getRoofed() {
        return roofed;
    }

    public void setRoofed(String roofed) {
        this.roofed = roofed;
    }
}

HouseBuilder(抽象建造者)

public abstract class HouseBuilder {
    protected House house = new House();

    // 建造房子
    abstract void buildBasic();
    abstract void buildWall();
    abstract void buildRoofed();

    /**
     *
     * @return 返回建造好的房屋
     */
    public House getBuildHouse() {
        return house;
    }
}

CommonBuilder、HighBuilding(具体建造者)

public class CommonBuilder extends HouseBuilder{
    @Override
    void buildBasic() {
        house.setBasic("普通房子地基");
    }

    @Override
    void buildWall() {
        house.setWall("普通房子砌墙");
    }

    @Override
    void buildRoofed() {
        house.setRoofed("普通房子封顶");
    }
}

public class HighBuilding extends HouseBuilder{
    @Override
    void buildBasic() {
        house.setBasic("高楼房子地基");
    }

    @Override
    void buildWall() {
        house.setWall("高楼房子砌墙");
    }

    @Override
    void buildRoofed() {
        house.setRoofed("高楼房子封顶");
    }
}

HouseDirector(指挥者)

public class HouseDirector {
    private HouseBuilder houseBuilder = null;

    /**
     * 构造器传入
     * @param houseBuilder
     */
    public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {
        this.houseBuilder = houseBuilder;
    }

    public void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) {
        this.houseBuilder = houseBuilder;
    }

    /**
     * 建造房屋过程
     * @return
     */
    public House constructHouse() {
        houseBuilder.buildBasic();
        houseBuilder.buildWall();
        houseBuilder.buildRoofed();
        return houseBuilder.house;
    }
}

客户端

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(new CommonBuilder());
        House house = houseDirector.constructHouse();
        System.out.println("house = " + house);
        houseDirector.setHouseBuilder(new HighBuilding());
        House house1 = houseDirector.constructHouse();
        System.out.println("house1 = " + house1);
    }
}

实现结果:

建造者模式的注意事项和细节

客户端(使用程序)不必知道产品内部组成的细节，将产品本身与产品的创建过程解耦，使得相同的创建过程可以创建不同的产品对象。
每一个具体建造者都相对独立，而与其他的具体建造者无关，因此可以很方便地替换具体建造者或增加新的具体建造者，用户使用不同的具体建造者即可得到不同的产品对象。
可以更加精细地控制产品的创建过程。将复杂产品的创建步骤分解在不同的方法中，使得创建过程更加清晰，也更方便使用程序来控制创建过程。
增加新的具体建造者无须修改原有类库的代码，指挥者类针对抽象建造者类编程，系统扩展方便，符合“开闭原则”。
建造者模式所创建的产品一般具有较多的共同点，其组成部分相似，如果产品之间的差异性很大，则不适合使用建造者模式，因此其使用范围受到一定的限制。
如果产品的内部变化复杂，可能会导致需要定义很多具体建造者类来实现这种变化，导致系统变得很庞大，因此在这种情况下，要考虑是否选择建造者模式。
抽象工厂模式VS建造者模式
- 抽象工厂模式实现对产品家族的创建，一个产品家族是这样的一系列产品:具有不同分类维度的产品组合，采用抽象工厂模式不需要关心构建过程，只关心什么产品由什么工厂生产即可。而建造者模式则是要求按照指定的蓝图建造产品，它的主要目的是通过组装零配件而产生-一个新产品。