研磨设计模式 之 生成器模式（Builder）2 ——跟着cc学设计系列
8.2 解决方案
8.2.1 生成器模式来解决
用来解决上述问题的一个合理的解决方案就是生成器模式。那么什么是生成器模式呢？
（1）生成器模式定义
（2）应用生成器模式来解决的思路
仔细分析上面的实现，构建每种格式的数据文件的处理过程，这不就是构建过程吗？而每种格式具体的步骤实现，不就相当于是不同的表示吗？因为不同的步骤实现，决定了最终的表现也就不同。也就是说，上面的问题恰好就是生成器模式要解决的问题。
要实现同样的构建过程可以创建不同的表现，那么一个自然的思路就是先把构建过程独立出来，在生成器模式中把它称为指导者，由它来指导装配过程，但是不负责每步具体的实现。当然，光有指导者是不够的，必须要有能具体实现每步的对象，在生成器模式中称这些实现对象为生成器。
这样一来，指导者就是可以重用的构建过程，而生成器是可以被切换的具体实现。前面的实现中，每种具体的导出文件格式的实现就相当于生成器。
8.2.2 模式结构和说明
生成器模式的结构如图8.1所示。
图8.1 生成器模式结构示意图
Builder：
生成器接口，定义创建一个Product对象所需的各个部件的操作。
ConcreteBuilder：
具体的生成器实现，实现各个部件的创建，并负责组装Product对象的各个部件，同时还提供一个让用户获取组装完成后的产品对象的方法。
Director：
指导者，也被称为导向者，主要用来使用Builder接口，以一个统一的过程来构建所需要的Product对象。
Product：
产品，表示被生成器构建的复杂对象，包含多个部件。
8.2.3 生成器模式示例代码
（1）先看看生成器的接口定义，示例代码如下：
| /** * 生成器接口，定义创建一个产品对象所需的各个部件的操作 */ public interface Builder { /** * 示意方法，构建某个部件 */ public void buildPart(); } |
（2）再看看具体的生成器实现，示例代码如下：
| /** * 具体的生成器实现对象 */ public class ConcreteBuilder implements Builder { /** * 生成器最终构建的产品对象 */ private Product resultProduct; /** * 获取生成器最终构建的产品对象 * @return 生成器最终构建的产品对象 */ public Product getResult() { return resultProduct; }
public void buildPart() { //构建某个部件的功能处理 } } |
（3）看看相应的产品对象的接口示意，示例代码如下：
| /** * 被构建的产品对象的接口 */ public interface Product { //定义产品的操作 } |
（4）再来看看指导者的实现示意，示例代码如下：
| /** * 指导者，指导使用生成器的接口来构建产品的对象 */ public class Director { /** * 持有当前需要使用的生成器对象 */ private Builder builder;
/** * 构造方法，传入生成器对象 * @param builder 生成器对象 */ public Director(Builder builder) { this.builder = builder; }
/** * 示意方法，指导生成器构建最终的产品对象 */ public void construct() { //通过使用生成器接口来构建最终的产品对象 builder.buildPart(); } } |
8.2.4 使用生成器模式重写示例
要使用生成器模式来重写示例，重要的任务就是要把指导者和生成器接口定义出来。指导者就是用来执行那四个步骤的对象，而生成器是用来实现每种格式下，对于每个步骤的具体实现的对象。
按照生成器模式重写示例的结构如图8.2所示：
图8.2 生成器模式重写示例的结构示意图
下面还是一起来看看代码，会比较清楚。
（1）前面示例中的三个数据模型对象还继续沿用，这里就不去赘述了。
（2）先来看看定义的Builder接口，主要是把导出各种格式文件的处理过程的步骤定义出来，每个步骤负责构建最终导出文件的一部分。示例代码如下：
| /** * 生成器接口，定义创建一个输出文件对象所需的各个部件的操作 */ public interface Builder { /** * 构建输出文件的Header部分 * @param ehm 文件头的内容 */ public void buildHeader(ExportHeaderModel ehm); /** * 构建输出文件的Body部分 * @param mapData 要输出的数据的内容 */ public void buildBody( Map<String,Collection<ExportDataModel>> mapData); /** * 构建输出文件的Footer部分 * @param efm 文件尾的内容 */ public void buildFooter(ExportFooterModel efm); } |
（3）接下来看看具体的生成器实现，其实就是把原来示例中，写在一起的实现，分拆成多个步骤实现了，先看看导出数据到文本文件的生成器实现，示例代码如下：
| /** * 实现导出数据到文本文件的的生成器对象 */ public class TxtBuilder implements Builder { /** * 用来记录构建的文件的内容，相当于产品 */ private StringBuffer buffer = new StringBuffer();
public void buildBody( Map<String, Collection<ExportDataModel>> mapData) { for(String tblName : mapData.keySet()){ //先拼接表名称 buffer.append(tblName+"\n"); //然后循环拼接具体数据 for(ExportDataModel edm : mapData.get(tblName)){ buffer.append(edm.getProductId()+"," +edm.getPrice()+","+edm.getAmount()+"\n"); } } } public void buildFooter(ExportFooterModel efm) { buffer.append(efm.getExportUser()); } public void buildHeader(ExportHeaderModel ehm) { buffer.append(ehm.getDepId()+"," +ehm.getExportDate()+"\n"); } public StringBuffer getResult(){ return buffer; } } |
再看看导出数据到XML文件的生成器实现，示例代码如下：
| /** * 实现导出数据到XML文件的的生成器对象 */ public class XmlBuilder implements Builder { /** * 用来记录构建的文件的内容，相当于产品 */ private StringBuffer buffer = new StringBuffer();
public void buildBody( Map<String, Collection<ExportDataModel>> mapData){ buffer.append(" <Body>\n"); for(String tblName : mapData.keySet()){ //先拼接表名称 buffer.append( " <Datas TableName=\""+tblName+"\">\n"); //然后循环拼接具体数据 for(ExportDataModel edm : mapData.get(tblName)){ buffer.append(" <Data>\n"); buffer.append(" <ProductId>" +edm.getProductId()+"</ProductId>\n"); buffer.append(" <Price>"+edm.getPrice() +"</Price>\n"); buffer.append(" <Amount>"+edm.getAmount() +"</Amount>\n"); buffer.append(" </Data>\n"); } buffer.append(" </Datas>\n"); } buffer.append(" </Body>\n"); } public void buildFooter(ExportFooterModel efm) { buffer.append(" <Footer>\n"); buffer.append(" <ExportUser>"+efm.getExportUser() +"</ExportUser>\n"); buffer.append(" </Footer>\n"); buffer.append("</Report>\n"); } public void buildHeader(ExportHeaderModel ehm) { buffer.append( "<?xml version='1.0' encoding='gb2312'?>\n"); buffer.append("<Report>\n"); buffer.append(" <Header>\n"); buffer.append(" <DepId>"+ehm.getDepId()+"</DepId>\n"); buffer.append(" <ExportDate>"+ehm.getExportDate() +"</ExportDate>\n"); buffer.append(" </Header>\n"); } public StringBuffer getResult(){ return buffer; } } |
（4）指导者
有了具体的生成器实现后，需要有指导者来指导它进行具体的产品构建，由于构建的产品是文本内容，所以就不用单独定义产品对象了。示例代码如下：
| /** * 指导者，指导使用生成器的接口来构建输出的文件的对象 */ public class Director { /** * 持有当前需要使用的生成器对象 */ private Builder builder; /** * 构造方法，传入生成器对象 * @param builder 生成器对象 */ public Director(Builder builder) { this.builder = builder; }
/** * 指导生成器构建最终的输出的文件的对象 * @param ehm 文件头的内容 * @param mapData 数据的内容 * @param efm 文件尾的内容 */ public void construct(ExportHeaderModel ehm, Map<String,Collection<ExportDataModel>> mapData, ExportFooterModel efm) { //1：先构建Header builder.buildHeader(ehm); //2：然后构建Body builder.buildBody(mapData); //3：然后构建Footer builder.buildFooter(efm); } } |
（5）都实现得差不多了，该来写个客户端好好测试一下了。示例代码如下：
| public class Client { public static void main(String[] args) { //准备测试数据 ExportHeaderModel ehm = new ExportHeaderModel(); ehm.setDepId("一分公司"); ehm.setExportDate("2010-05-18");
Map<String,Collection<ExportDataModel>> mapData = new HashMap<String,Collection<ExportDataModel>>(); Collection<ExportDataModel> col = new ArrayList<ExportDataModel>();
ExportDataModel edm1 = new ExportDataModel(); edm1.setProductId("产品001号"); edm1.setPrice(100); edm1.setAmount(80);
ExportDataModel edm2 = new ExportDataModel(); edm2.setProductId("产品002号"); edm2.setPrice(99); edm2.setAmount(55); //把数据组装起来 col.add(edm1); col.add(edm2); mapData.put("销售记录表", col);
ExportFooterModel efm = new ExportFooterModel(); efm.setExportUser("张三");
//测试输出到文本文件 TxtBuilder txtBuilder = new TxtBuilder(); //创建指导者对象 Director director = new Director(txtBuilder); director.construct(ehm, mapData, efm); //把要输出的内容输出到控制台看看 System.out.println("输出到文本文件的内容：\n" +txtBuilder.getResult()); //测试输出到xml文件 XmlBuilder xmlBuilder = new XmlBuilder(); Director director2 = new Director(xmlBuilder); director2.construct(ehm, mapData, efm); //把要输出的内容输出到控制台看看 System.out.println("输出到XML文件的内容：\n" +xmlBuilder.getResult()); } } |
看了上面的示例会发现，其实生成器模式也挺简单的，好好理解一下。通过上面的讲述，应该能很清晰的看出生成器模式的实现方式和它的优势所在了，那就是对同一个构建过程，只要配置不同的生成器实现，就会生成出不同表现的对象。
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