设计模式-建造者模式

本博客同步发表在 http://hjxandhmr.github.io/2016/06/01/DesignPattern-BuilderPattern/
今天我们再来学习一种创建型模式，它就是建造者模式(Builder Pattern).

模式定义

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。

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。

模式结构

建造者模式包含如下角色：

Builder： 抽象建造者
ConcreteBuilder： 具体建造者
Director： 指挥者
Product： 产品角色

UML图

代码实现

Builder.java


public abstract class Builder {
    // 设置CPU核心数
    public abstract void buildCPU(int core);

    // 设置内存
    public abstract void buildRAM(int gb);

    // 设置操作系统
    public abstract void buildOs(String os);

    // 创建Computer
    public abstract Computer create();
}

ApplePCBuilder.java


public class ApplePCBuilder extends Builder {

    private Computer mComputer = new AppleComputer();

    @Override
    public void buildCPU(int core) {
        mComputer.setCPU(core);
    }

    @Override
    public void buildRAM(int gb) {
        mComputer.setRAM(gb);
    }

    @Override
    public void buildOs(String os) {
        mComputer.setOs(os);
    }

    @Override
    public Computer create() {
        return mComputer;
    }
}

Computer.java


public abstract class Computer {

    protected int mCpuCore = 1;
    protected int mRamSize = 0;
    protected String mOperationSystem = "Dos";

    // 设置CPU核心数
    public abstract void setCPU(int core);

    // 设置内存
    public abstract void setRAM(int gb);

    // 设置操作系统
    public abstract void setOs(String os);

    @Override
    public String toString() {
        return "Computer{" +
                "mCpuCore=" + mCpuCore +
                ", mRamSize=" + mRamSize +
                ", mOperationSystem='" + mOperationSystem + '\'' +
                '}';
    }
}

AppleComputer.java


public class AppleComputer extends Computer {

    @Override
    public void setCPU(int core) {
        mCpuCore = core;
    }

    @Override
    public void setRAM(int gb) {
        mRamSize = gb;
    }

    @Override
    public void setOs(String os) {
        mOperationSystem = os;
    }
}

Director.java

public class Director {
    public Builder mBuilder = null;

    public Director(Builder builder) {
        mBuilder = builder;
    }

    public void construct(int cpu, int ram, String os) {
        mBuilder.buildCPU(cpu);
        mBuilder.buildRAM(ram);
        mBuilder.buildOs(os);
    }

}

测试类


public class MyClass {

    public static void main(String[] args) {
        Builder builder = new ApplePCBuilder();
        Director director =new Director(builder);
        director.construct(4,8,"Window7");
        System.out.println(builder.create().toString());
    }
}

模式分析

抽象建造者类中定义了产品的创建方法和返回方法;

建造者模式的结构中还引入了一个指挥者类Director，该类的作用主要有两个：一方面它隔离了客户与生产过程；另一方面它负责控制产品的生成过程。指挥者针对抽象建造者编程，客户端只需要知道具体建造者的类型，即可通过指挥者类调用建造者的相关方法，返回一个完整的产品对象

在客户端代码中，无须关心产品对象的具体组装过程，只需确定具体建造者的类型即可，建造者模式将复杂对象的构建与对象的表现分离开来，这样使得同样的构建过程可以创建出不同的表现。

建造者模式的优点

在建造者模式中，客户端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”。

建造者模式的缺点

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。

总结

建造者模式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。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。建造者模式属于对象创建型模式。

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