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关于设计模式:07创建型模式建造者模式

1 盖房我的项目需要

  1. 须要建房子:这一过程为打桩、砌墙、封顶。
  2. 房子有各种各样的,比方一般房,高楼,别墅,各种房子的过程尽管一样,然而要求不要雷同的。
  3. 请编写程序,实现需要。

2 传统形式解决盖房需要

  1. 思路剖析(图解)

3 传统形式的问题剖析

  1. 长处是比拟好了解,简略易操作。
  2. 设计的程序结构,过于简略,没有设计缓存层对象,程序的扩大和保护不好。也就是说,这种设计方案,把产品(即:房子) 和 创立产品的过程(即:建房子流程) 封装在一起,耦合性加强了。
  3. 解决方案:将产品和产品建造过程解耦 => 建造者模式。

4 建造者模式根本介绍

  1. 建造者模式(Builder Pattern)又叫生成器模式,是一种对象构建模式。它能够将简单对象的建造过程形象进去(形象类别),使这个形象过程的不同实现办法能够结构出不同体现(属性)的对象。
  2. 建造者模式是一步一步创立一个简单的对象,它容许用户只通过指定简单对象的类型和内容就能够构建它们,用户不须要晓得外部的具体构建细节。

5 建造者模式的四个角色

  1. Product(产品角色):一个具体的产品对象。
  2. Builder(形象建造者):创立一个 Product 对象的各个部件指定的接口 / 抽象类。
  3. ConcreteBuilder(具体建造者):实现接口,构建和拆卸各个部件。
  4. Director(指挥者):构建一个应用 Builder 接口的对象。它次要是用于创立一个简单的对象。它次要有两个作用,一是:隔离了客户与对象的生产过程,二是:负责管制产品对象的生产过程。

6 建造者模式原理类图

7 建造者模式解决盖房需要利用实例

  1. 须要建房子:这一过程为打桩、砌墙、封顶。不论是一般房子也好,别墅也好都须要经验这些过程,上面咱们应用建造者模式 (Builder Pattern) 来实现
  2. 思路剖析图解(类图)
  3. 代码实现:

产 品 ->Product:

public class House {
    private String basic;
    private String wall;
    private String roofed;

    ... get/set
}

形象建造者:

// 形象的建造者。定义好建造的步骤,具体实现交由子类实现。public abstract class HouseBuilder {protected House house = new House();

    // 将建造的流程写好, 形象的办法
    public abstract void buildBasic();

    public abstract void buildWalls();

    public abstract void roofed();

    // 建造房子好,将产品(房子) 返回
    public House buildHouse() {return house;}
}

指挥者,实现建房的流程:

public class HouseDirector {
    HouseBuilder houseBuilder;

    // 结构器传入 houseBuilder
    public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {this.houseBuilder = houseBuilder;}

    // 通过 setter 传入 houseBuilder
    public void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) {this.houseBuilder = houseBuilder;}

    // 如何解决建造房子的流程,交给指挥者
    public House constructHouse() {houseBuilder.buildBasic();
        houseBuilder.buildWalls();
        houseBuilder.roofed();
        return houseBuilder.buildHouse();}
}

形象建造者的具体实现 1:

public class CommonHouse extends HouseBuilder {
    @Override
    public void buildBasic() {System.out.println("一般房子打地基 5 米");
    }

    @Override
    public void buildWalls() {System.out.println("一般房子砌墙 10cm");
    }

    @Override
    public void roofed() {System.out.println("一般房子屋顶");
    }
}

形象建造者的具体实现 2:

public class HighBuilding extends HouseBuilder {
    @Override
    public void buildBasic() {System.out.println("高楼的打地基 100 米");
    }

    @Override
    public void buildWalls() {System.out.println("高楼的砌墙 20cm");
    }

    @Override
    public void roofed() {System.out.println("高楼的通明屋顶");
    }
}

应用:须要依赖具体建造者和指挥者:

public class Client {public static void main(String[] args) {
        // 盖一般房子
        CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
        // 筹备创立房子的指挥者
        HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse);
        // 实现盖房子,返回产品(一般房子)
        House house = houseDirector.constructHouse();

        System.out.println("--------------------------");
        // 盖高楼
        HighBuilding highBuilding = new HighBuilding();
        // 重置建造者
        houseDirector.setHouseBuilder(highBuilding);
        // 实现盖房子,返回产品(高楼)
        houseDirector.constructHouse();}
}

8 建造者模式在 JDK 的利用和源码剖析

  1. java.lang.StringBuilder 中的建造者模式
  2. 代码阐明 +Debug 源码
  3. 源码中建造者模式角色剖析

Appendable 接口定义了多个 append 办法(形象办法), 即 Appendable 为形象建造者, 定义了形象办法。

AbstractStringBuilder 实现了 Appendable 接口办法,这里的 AbstractStringBuilder 曾经是建造者,只是不能实例化。

StringBuilder 即充当了指挥者角色,同时充当了具体的建造者,建造办法的实现是由 AbstractStringBuilder 实现 , 而 StringBuilder 继承了 AbstractStringBuilder。

9 建造者模式的注意事项和细节

  1. 客户端 (应用程序) 不用晓得产品外部组成的细节,将产品自身与产品的创立过程解耦,使得雷同的创立过程能够创立不同的产品对象。
  2. 每一个具体建造者都绝对独立,而与其余的具体建造者无关,因而能够很不便地替换具体建造者或减少新的具体建造者,用户应用不同的具体建造者即可失去不同的产品对象。
  3. 能够更加精密地管制产品的创立过程。将简单产品的创立步骤合成在不同的办法中,使得创立过程更加清晰,也更方便使用程序来管制创立过程。
  4. 减少新的具体建造者毋庸批改原有类库的代码,指挥者类针对形象建造者类编程,零碎扩大不便,合乎“开闭准则”。
  5. 建造者模式所创立的产品个别具备较多的共同点,其组成部分类似,如果产品之间的差异性很大,则不适宜应用建造者模式,因而其应用范畴受到肯定的限度。
  6. 如果产品的外部变动简单,可能会导致须要定义很多具体建造者类来实现这种变动,导致系统变得很宏大,因而在这种状况下,要思考是否抉择建造者模式。
  7. 形象工厂模式 VS 建造者模式
    形象工厂模式实现对产品家族的创立,一个产品家族是这样的一系列产品:具备不同分类维度的产品组合,采纳形象工厂模式不须要关怀构建过程,只关怀什么产品由什么工厂生产即可。而建造者模式则是要求依照指定的蓝图建造产品,它的次要目标是通过组装零配件而产生一个新产品。
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