建造者模式(八)

不管怎么样,都要继续充满着希望

上一章简单介绍了原型模式(七), 如果没有看过, 请观看上一章

一. 建造者模式

引用 菜鸟教程里面的建造者模式介绍: https://www.runoob.com/design-pattern/builder-pattern.html

建造者模式(Builder Pattern)使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象。

这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。

一个 Builder 类会一步一步构造最终的对象。该 Builder 类是独立于其他对象的。

一.一 介绍

意图:将一个复杂的构建与其表示相分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

主要解决:主要解决在软件系统中,有时候面临着"一个复杂对象"的创建工作,其通常由各个部分的子对象用一定的算法构成;由于需求的变化,这个复杂对象的各个部分经常面临着剧烈的变化,但是将它们组合在一起的算法却相对稳定。

何时使用:一些基本部件不会变,而其组合经常变化的时候。

如何解决:将变与不变分离开。

关键代码:建造者:创建和提供实例,导演:管理建造出来的实例的依赖关系。

应用实例

1、去肯德基,汉堡、可乐、薯条、炸鸡翅等是不变的,而其组合是经常变化的,生成出所谓的"套餐"。

2、JAVA 中的 StringBuilder。

优点: 1、建造者独立,易扩展。 2、便于控制细节风险。

缺点: 1、产品必须有共同点,范围有限制。 2、如内部变化复杂,会有很多的建造类。

使用场景: 1、需要生成的对象具有复杂的内部结构。 2、需要生成的对象内部属性本身相互依赖。

注意事项:与工厂模式的区别是:建造者模式更加关注与零件装配的顺序。

组成角色 具体 关系 作用
产品(Product) House 具体生产器要构造的复杂对象 具体生产器要构造的复杂对象
具体生产器(ConcreteBuilder) SimpleHouseBuilder,HightHouseBuilder 生产各个组件 实现Builder接口的类,具体生成器将实现Builder接口所定义的方法
抽象生成器(Bulider) HouseBuilder 定义构造步骤 除了为创建一个Product对象的各个组件定义了若干个方法之外,还要定义返回Product对象的方法
指挥者(Director) HouseDirector 按照步骤组装部件,并返回Product 按照步骤组装部件,并返回Product

建造者模式(八)_第1张图片

二. 实现

如 定义一个盖房子的操作

二.一 不使用建造者模式

二.一.一 定义抽象类

定义一个抽象类:

public abstract class AbstractHouse {
    protected abstract void buildBasic();
    protected abstract void buildWalls();
    protected abstract void buildRoofed();

    public void build () {
        buildBasic();
        buildWalls();
        buildRoofed();
    }
}

二.一.二 子类实现

@Slf4j
public class SimpleHouse extends AbstractHouse{
    @Override
    protected void buildBasic() {
        log.info("简单楼打地基");
    }

    @Override
    protected void buildWalls() {
        log.info("简单楼砌墙壁");
    }

    @Override
    protected void buildRoofed() {
        log.info("简单楼地板");
    }
}
@Slf4j
public class HightHouse extends AbstractHouse{

    @Override
    protected void buildBasic() {
        log.info("高楼打地基");
    }

    @Override
    protected void buildWalls() {
        log.info("高楼砌墙壁");
    }

    @Override
    protected void buildRoofed() {
        log.info("高楼地板");
    }
}

二.一.三 测试方法

 @Test
    public void oneTest() {
        AbstractHouse simpleHouse = new SimpleHouse();
        simpleHouse.build();

        AbstractHouse hightHouse  = new HightHouse();
        hightHouse.build();
    }

建造者模式(八)_第2张图片

这种方式是不符合设计原则的.

二.二 建造者模式

二.二.一 定义产品 Product

@Data
public class House {
    private String basic;
    private String wall;
    private String roofed;
}

二.二.二 抽象生成器 Builder

一般只需要一个方法 build()

public abstract class HouseBuilder {

    protected House house = new House();

    protected abstract void buildBasic();
    protected abstract void buildWalls();
    protected abstract void buildRoofed();

    public House build() {
        buildBasic();
        buildWalls();
        buildRoofed();
        return house;
    }
    /**
     一个其他的类型操作,类似于不同的套餐
     */
    public House noRoofBuild () {
        buildBasic();
        buildWalls();
        return house;
    }
}

二.二.三 具体生产器 ConcreteBuilder

public class SimpleHouseBuilder extends HouseBuilder{

    @Override
    protected void buildBasic() {
        house.setBasic("地基10");
    }

    @Override
    protected void buildWalls() {
        house.setWall("砌墙2");
    }

    @Override
    protected void buildRoofed() {
        house.setRoofed("地板2");
    }
}
public class HightHouseBuilder extends HouseBuilder{

    @Override
    protected void buildBasic() {
        house.setBasic("地基100");
    }

    @Override
    protected void buildWalls() {
        house.setWall("砌墙20");
    }

    @Override
    protected void buildRoofed() {
        house.setRoofed("地板20");
    }
}

二.二.四 指挥者 Director

public class HouseDirector {
    HouseBuilder houseBuilder = null;

    public HouseDirector (HouseBuilder houseBuilder) {
        this.houseBuilder = houseBuilder;
    }

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

    public House build () {
        return this.houseBuilder.build();
    }

    public House noRoofBuild () {
        return this.houseBuilder.noRoofBuild();
    }
}

二.二.五 测试使用

    @Test
    public void twoTest() {
        HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(new HightHouseBuilder());
        House house = houseDirector.build();
        log.info(">>> 打印高信息: {}", house);

        houseDirector.setHouseBuilder(new SimpleHouseBuilder());

        House noRoofHouse = houseDirector.noRoofBuild();
        log.info(">>> 打印低信息: {}", noRoofHouse);
        
        House house2 = houseDirector.build();
        log.info(">>> 打印低信息: {}", house2);
    }

建造者模式(八)_第3张图片

三. 普通实体类的建造者

如,我们定义一个 Student 类

注意, @Builder 注解

@Data
@Builder
public class Student {
    private Integer id;
    private String name;
    private String sex;
}

我们在使用的时候,是这样使用的, 是一个建造者

@Test
    public void threeTest() {
        Student student = Student.builder().id(1).name("张三").sex("男").build();
        log.info("学生信息: {}", student);
    }

image-20230614111857514

源代码会动态编译成:

public class Student {
    private Integer id;
    private String name;
    private String sex;

    Student(Integer id, String name, String sex) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.sex = sex;
    }

    public static Student.StudentBuilder builder() {
        return new Student.StudentBuilder();
    }

    public static class StudentBuilder {
        private Integer id;
        private String name;
        private String sex;

        StudentBuilder() {
        }

        public Student.StudentBuilder id(Integer id) {
            this.id = id;
            return this;
        }

        public Student.StudentBuilder name(String name) {
            this.name = name;
            return this;
        }

        public Student.StudentBuilder sex(String sex) {
            this.sex = sex;
            return this;
        }

        public Student build() {
            return new Student(this.id, this.name, this.sex);
        }

        public String toString() {
            return "Student.StudentBuilder(id=" + this.id + ", name=" + this.name + ", sex=" + this.sex + ")";
        }
    }
}

本章节的代码放置在 github 上:


https://github.com/yuejianli/DesignPattern/tree/develop/Builder


谢谢您的观看,如果喜欢,请关注我,再次感谢 !!!

你可能感兴趣的:(设计模式,建造者模式,设计模式)