建造者模式(Builder)

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,采用抽象工厂模式则是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,两者的区别还是比较明显的。

场景

  • 我们要建造一个复杂的产品。例如:神州飞船,iphone。这个复杂的产品的创建。有这样一个问题需要处理:装配这些子组件是不是有个步骤问题?
  • 实际开发中,我们所需要的对象构建时,也非常复杂,有很多步骤需要处理时。
  • 将复杂对象的构造与其表示分离,以便相同的构造过程可以创建不同的表示。也就是当一个对象比较复杂,而且每次的构造过程又相同的时候,可以考虑一下使用构建者模式。

本质

  • 分离了对象子组件的单独构造(用bulider来负责)和装配(由Director负责)。从而可以构造出复杂的对象。这个模式适用于:某个对象的构建过程复杂的情况下使用。
  • 由于实现了构建和配置的解耦。不同的构建器,相同的配置,也可以做出不同的对象;相同的构建器,不同的装配顺序也可以做出不同的对象。也就是实现了构建算法,装配算法的解耦,实现了更好的复用。

主要角色

  • 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滅部件。
  • 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。

结构图

建造者模式(Builder)_第1张图片
builder.gif

开发中应用场景

  • StringBuilder类中的append方法
  • SQL中的PreparedStatement
  • JDOM中,DomBuilder, SAXBuilder

工厂方法模式与构建者模式最大的区别有以下几点:

  • 产品创建者标准(ICreator)只提供一个粗粒度的标准产品生产接口(FactoryMethod)。
  • 没有了额外的生产指导者,产品的具体创建流程和细节由具体的产品创建者(ConcreteCreator)自己决定。

AirShip.class

public class AirShip {
    private OrbitalModule orbitalModule;
    private Engine engine;
    private EscapeTower escapeTower;
    
    public OrbitalModule getOrbitalModule() {
        return orbitalModule;
    }
    public void setOrbitalModule(OrbitalModule orbitalModule) {
        this.orbitalModule = orbitalModule;
    }
    public Engine getEngine() {
        return engine;
    }
    public void setEngine(Engine engine) {
        this.engine = engine;
    }
    public EscapeTower getEscapeTower() {
        return escapeTower;
    }
    public void setEscapeTower(EscapeTower escapeTower) {
        this.escapeTower = escapeTower;
    }
    
    
}

class OrbitalModule{
    private String name;
    
    public OrbitalModule(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

class Engine{
    private String name;
    
    public Engine(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

class EscapeTower{
    private String name;
    
    public EscapeTower(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

AirShipBuilder.interface

public interface AirShipBuilder {
    OrbitalModule builerOrbitalModule();
    Engine buliderEngine();
    EscapeTower builerEscapeTower();
}

AirShipDirector.interface

public interface AirShipDirector {
    
    /**
     * 组装飞船对象
     * @return
     */
    AirShip directAirShip();
}

SxtAirShipBuilder.class

public class SxtAirShipBuilder implements AirShipBuilder {

    @Override
    public OrbitalModule builerOrbitalModule() {
        System.out.println("创建逃逸塔");
        return new OrbitalModule("佳宏逃逸塔");
    }

    @Override
    public Engine buliderEngine() {
        System.out.println("创建引擎");
        return new Engine("佳宏引擎");
    }

    @Override
    public EscapeTower builerEscapeTower() {
        System.out.println("创建逃逸塔");
        return new EscapeTower("佳宏逃逸塔");
    }

}

SxtAirShipDirector.class

public class SxtAirShipDirector implements AirShipDirector{
    
    private AirShipBuilder builder;
    
    public SxtAirShipDirector(AirShipBuilder builder) {
        this.builder = builder;
    }
    
    @Override
    public AirShip directAirShip() {
        Engine e = builder.buliderEngine();
        OrbitalModule o = builder.builerOrbitalModule();
        EscapeTower et = builder.builerEscapeTower();
        
        //装配成飞船对象
        AirShip ship = new AirShip();
        ship.setEngine(e);
        ship.setEscapeTower(et);
        ship.setOrbitalModule(o);
        return ship;
    }
}

client

public class client {

    public static void main(String[] args) {
        
        AirShipDirector director = new SxtAirShipDirector(new SxtAirShipBuilder());
        
        AirShip ship = director.directAirShip();
        
        System.out.println(ship.getEngine().getName());
    }
}

UML


建造者模式(Builder)_第2张图片
UML.png

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