建造者模式
建造者模式介绍：
1）建造者模式（Builder Pattern）又叫生成器模式，是一种创建型模式。它可以将复杂对象的建造过程抽象出来，使这个抽象过程的不同实现方法可以构建出不同表现的对象
2）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他们，用户不需要知道具体的构建细节
建造模式的四个角色：
- 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
- ConCreateBuilder（具体创建者）：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
提一个需求：
盖房项目需求：
- 建房子的过程：打地基，砌墙，封顶
- 房子的种类有很多：比如我要建造普通房，高楼，别墅
不考虑模式试着自己写下
UML类图
代码
房屋抽象类和子类
package com.zjh.designmodel.builder;
/**
* @Author: zjh
* @Description:
* @Date: Created in 2020/5/20 20:16
* Modified by:
*/
public abstract class AbstractHouse {
abstract void bulderBasic();
abstract void bulderWalls();
abstract void roofs();
}
package com.zjh.designmodel.builder;
/**
* @Author: zjh
* @Description:
* @Date: Created in 2020/5/20 20:17
* Modified by:
*/
public class CommonRoom extends AbstractHouse {
@Override
void bulderBasic() {
System.out.println("普通房子地基打5米");
}
@Override
void bulderWalls() {
System.out.println("普通房子砌墙3厘米");
}
@Override
void roofs() {
System.out.println("普通房子封顶了");
}
public void builder(){
bulderBasic();
bulderWalls();
roofs();
}
}
package com.zjh.designmodel.builder;
/**
* @Author: zjh
* @Description:
* @Date: Created in 2020/5/20 20:18
* Modified by:
*/
public class TallBuilder extends AbstractHouse {
@Override
void bulderBasic() {
System.out.println("高楼打地基7米");
}
@Override
void bulderWalls() {
System.out.println("高楼砌墙5厘米");
}
@Override
void roofs() {
System.out.println("高楼封顶了");
}
public void builder(){
bulderBasic();
bulderWalls();
roofs();
}
}
package com.zjh.designmodel.builder;
/**
* @Author: zjh
* @Description:别墅类
* @Date: Created in 2020/5/20 20:19
* Modified by:
*/
public class Villa extends AbstractHouse{
@Override
void bulderBasic() {
System.out.println("别墅打地基9米");
}
@Override
void bulderWalls() {
System.out.println("别墅砌墙10厘米");
}
@Override
void roofs() {
System.out.println("别墅封顶了");
}
public void builder(){
bulderBasic();
bulderWalls();
roofs();
}
}
测试
优点：
比较好理解，简单易操作
缺点：
设计的程序结构过于简单，没有设计缓存层对象，程序的扩展和维护不好，也就是说这种设计方案是吧产品（房子）和创建产品的过程（打地基、砌墙、封顶）放在了一起，耦合性增强。建造者模式就是为了把产品和创建产品的过程进行解耦
建造者模式思路
1.我们先创建一个产品类（HouseProduct），让其拥有地基、墙面、屋顶的属性
2.创建一个抽象建造者（可以理解为房地产公司），让其拥有房屋这个属性并且拥有打地基、砌墙、盖屋顶和创建房子的抽象方法（可以理解为房地产公司只负责说自己可以建造哪些房子，但是没有具体的房子）
3.然后在创建具体的房子构建者（可以理解为房地产公司的建房子的部门，他们负责建造具体的房子）
4.最后在创建指挥类（可以理解为包工头，他负责房子的具体建造顺序----比如普通房子地基不是很深，我们可以吧运砖快和打地基同时进行，但是高楼必须先打地基）
原型模式UML类图
修改后的代码
产品类
package com.zjh.designmodel.builder.designmodelbuilder.product;
import lombok.Data;
/**
* @Author: zjh
* @Description:
* @Date: Created in 2020/5/22 18:19
* Modified by:
*/
@Data
public class HouseProduct {
private String basic;//地基
private String walls;//墙面
private String roofs;//屋顶
}
抽象建造者和他的具体实现类
package com.zjh.designmodel.builder.designmodelbuilder.builder;
import com.zjh.designmodel.builder.designmodelbuilder.product.HouseProduct;
/**
* @Author: zjh
* @Description:
* @Date: Created in 2020/5/22 18:20
* Modified by:
*/
public abstract class AbstractBuilder {
HouseProduct houseProduct=new HouseProduct();
public abstract void bulderBasic();
public abstract void bulderWalls();
public abstract void roofs();
public abstract HouseProduct createHouse();
}
package com.zjh.designmodel.builder.designmodelbuilder.builder;
import com.zjh.designmodel.builder.designmodelbuilder.product.HouseProduct;
/**
* @Author: zjh
* @Description:
* @Date: Created in 2020/5/22 18:22
* Modified by:
*/
public class CommonRoomBuilder extends AbstractBuilder {
@Override
public void bulderBasic() {
System.out.println("普通房子地基打5米");
}
@Override
public void bulderWalls() {
System.out.println("普通房子墙面10厘米");
}
@Override
public void roofs() {
System.out.println("普通房子进行封顶");
}
@Override
public HouseProduct createHouse() {
HouseProduct houseProduct = super.houseProduct;
houseProduct.setBasic("5米");
houseProduct.setRoofs("10厘米");
houseProduct.setRoofs("普通房子屋顶");
return houseProduct;
}
}
package com.zjh.designmodel.builder.designmodelbuilder.builder;
import com.zjh.designmodel.builder.designmodelbuilder.product.HouseProduct;
/**
* @Author: zjh
* @Description:
* @Date: Created in 2020/5/22 18:25
* Modified by:
*/
public class TallBuilder extends AbstractBuilder {
@Override
public void bulderBasic() {
System.out.println("高楼地基15米");
}
@Override
public void bulderWalls() {
System.out.println("高楼墙面30厘米");
}
@Override
public void roofs() {
System.out.println("高楼封顶");
}
@Override
public HouseProduct createHouse() {
HouseProduct houseProduct = super.houseProduct;
houseProduct.setBasic("15米");
houseProduct.setWalls("30厘米");
houseProduct.setRoofs("高楼封顶");
return houseProduct;
}
}
package com.zjh.designmodel.builder.designmodelbuilder.builder;
import com.zjh.designmodel.builder.designmodelbuilder.product.HouseProduct;
/**
* @Author: zjh
* @Description:
* @Date: Created in 2020/5/22 18:31
* Modified by:
*/
public class VillaBuilder extends AbstractBuilder {
@Override
public void bulderBasic() {
System.out.println("别墅地基10米");
}
@Override
public void bulderWalls() {
System.out.println("别墅墙面20厘米");
}
@Override
public void roofs() {
System.out.println("别墅封顶");
}
@Override
public HouseProduct createHouse() {
HouseProduct houseProduct = super.houseProduct;
houseProduct.setBasic("10米");
houseProduct.setWalls("20厘米");
houseProduct.setRoofs("别墅封顶");
return houseProduct;
}
}
指挥类
package com.zjh.designmodel.builder.designmodelbuilder;
import com.zjh.designmodel.builder.designmodelbuilder.builder.AbstractBuilder;
import com.zjh.designmodel.builder.designmodelbuilder.builder.CommonRoomBuilder;
import com.zjh.designmodel.builder.designmodelbuilder.builder.TallBuilder;
import com.zjh.designmodel.builder.designmodelbuilder.builder.VillaBuilder;
import com.zjh.designmodel.builder.designmodelbuilder.product.HouseProduct;
/**
* @Author: zjh
* @Description:
* @Date: Created in 2020/5/22 18:33
* Modified by:
*/
public class Director {
private AbstractBuilder abstractBuilder;
public Director(AbstractBuilder abstractBuilder){
this.abstractBuilder=abstractBuilder;
}
public HouseProduct getCommonHouse() throws InterruptedException {
CommonRoomBuilder commonRoomBuilder= (CommonRoomBuilder) abstractBuilder;
//建造普通房子 地基和运砖的顺序可以同时，因为地基不是很深
commonRoomBuilder.bulderWalls();
commonRoomBuilder.bulderBasic();
Thread.sleep(500);
commonRoomBuilder.roofs();
return commonRoomBuilder.createHouse();
}
public HouseProduct getTailHouse() throws InterruptedException {
TallBuilder tallBuilder= (TallBuilder) abstractBuilder;
//建造高楼要先打地基
tallBuilder.bulderBasic();
Thread.sleep(500);
tallBuilder.bulderWalls();
Thread.sleep(500);
tallBuilder.roofs();
return tallBuilder.createHouse();
}
public HouseProduct getVillaHouse() throws InterruptedException {
VillaBuilder villaBuilder= (VillaBuilder) abstractBuilder;
//建造别墅
villaBuilder.bulderBasic();
Thread.sleep(500);
villaBuilder.bulderWalls();
Thread.sleep(500);
villaBuilder.roofs();
return villaBuilder.createHouse();
}
}
测试
改造后的优点：
- 使用建造者模式可以使客户端不必知道产品内部组成的细节。
- 具体的建造者类之间是相互独立的，这有利于系统的扩展。
- 具体的建造者相互独立，因此可以对建造的过程逐步细化，而不会对其他模块产生任何影响
改造后的缺点：
- 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。
JDK源码（StringBuilder）
AbstractStringBuilder我们可以理解为抽象抽象建造者，StringBuilder可以理解为具体的施工者（StringBuilder这里吧社施工者和产品放在了一起），我们通过StringBuilder的append方法添加各种类型的数据到StringBuilder，然后StringBuilder在返给我们一个StringBuilder类型的字符串，可以把我们自己看成指挥者
写完这些以后是不是发现和前面讲的工厂模式差不多，下面我们来了解下建造者模式和工厂模式的区别
- 与抽象工厂模式相比，建造者模式返回一个组装好的完整产品，而抽象工厂模式返回一系列相关的产品，这些产品位于不同的产品等级结构，构成了一个产品族 。
- 在抽象工厂模式中，客户端实例化工厂类，然后调用工厂方法获取所需产品对象，而在建造者模式中，客户端可以不直接调用建造者的相关方法，而是通过指挥者类来指导如何生成对象，包括对象的组装过程和建造步骤，它侧重于一步步构造一个复杂对象，返回一个完整的对象 。
- 如果将抽象工厂模式看成汽车配件生产工厂，生产一个产品族的产品，那么建造者模式就是一个汽车组装工厂，通过对部件的组装可以返回一辆完整的汽车