浅谈Java设计模式系列0x05---建造者模式

浅谈Java设计模式系列0x00
浅谈Java设计模式系列0x01—单例模式
浅谈Java设计模式系列0x02—简单工厂模式
浅谈Java设计模式系列0x03—工厂方法模式
浅谈Java设计模式系列0x04—抽象工厂模式

我们前面讲的设计模式都是创建型的模式,这次要讲的也是一种创建型的模式—–建造者模式;

建造者模式

建造者模式是将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示;
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它们，用户不需要知道内部的具体构建细节;

模式结构

抽象建造者(Builder):

• 为创建一个Product对象的各个部件指定的抽象接口;

具体建造者(ConcreteBuilder):

• 实现Builder的接口以构造和装配该产品的各个部件;
• 定义并明确它所创建的表示;
• 提供一个检索产品的接口;

指挥者(Director):

• 构造一个使用Builder接口的对象;

产品角色(Product):

• 表示被构造的复杂对象,ConcreteBuilder创建该产品的内部表示并定义它的装配过程;
• 包含定义组成部件的类,包括将这些部件装配成最终产品的接口

模式特征

建造者模式有以下的一些基本的特点：

1. 需要生成的产品对象有复杂的内部结构,这些产品对象通常包含多个成员属性;
2. 需要生成的产品对象的属性相互依赖,需要指定其生成顺序;
3. 对象的创建过程独立于创建该对象的类,在建造者模式中引入了指挥者类,将创建过程封装在指挥者类中;
4. 隔离复杂对象的创建和使用,并使得相同的创建过程可以创建不同的产品;

举个例子

代码参考
本次按照惯例,还是使用手机作为例子;

/** * 复杂的产品对象 */
 * 复杂的产品对象
 */
public class Phone {
    //手机产品的属性
    private String cpu = "";
    private String os = "";
    private String brand = "";


    public void setCpu(String cpu) {
        this.cpu = cpu;
    }

    public void setOs(String os) {
        this.os = os;
    }

    public void setBrand(String brand) {
        this.brand = brand;
    }

    public void info() {
        System.out.println("This phone is " + brand + "'s phone with " + cpu + " CPU and " + os + " operating system!");
    }
}

/** * 抽象的建造者类 * 用于指定创建复杂产品的各个部件接口 */
 * 抽象的建造者类
 * 用于指定创建复杂产品的各个部件接口
 */
public abstract class PhoneBuilder {
    protected Phone phone;

    public Phone getPhone() {
        return phone;
    }

    public void createNewPhone() {
        phone = new Phone();
    }
    //用于创建手机对象的接口
    public abstract void buildCPU();
    public abstract void buildOS();
    public abstract void buildBrand();
}

/** * 具体的产品对象,实现产品各个部件的装配 * */
 * 具体的产品对象,实现产品各个部件的装配
 *
 */
public class AndroidPhoneBuilder extends PhoneBuilder {
    @Override
    public void buildCPU() {
        phone.setCpu("Qualcomm");
    }
    @Override
    public void buildOS() {
        phone.setOs("Android");
    }
    @Override
    public void buildBrand() {
        phone.setBrand("Google");
    }
}
/** * 具体的产品对象,实现产品各个部件的装配 * */
 * 具体的产品对象,实现产品各个部件的装配
 *
 */
public class ApplePhoneBuilder extends PhoneBuilder {
    @Override
    public void buildCPU() {
        phone.setCpu("A10");
    }
    @Override
    public void buildOS() {
        phone.setOs("IOS");
    }
    @Override
    public void buildBrand() {
        phone.setBrand("Apple");
    }
}

/** * 指挥者 使用Builder来构建复杂的对象 */
 * 指挥者 使用Builder来构建复杂的对象
 */
public class Worker {
    private PhoneBuilder phoneBuilder;
    //设置具体的PhoneBuilder
    public void setPhoneBuilder(PhoneBuilder phoneBuilder) {
        this.phoneBuilder = phoneBuilder;
    }

    public Phone getPhone() {
        return phoneBuilder.getPhone();
    }
    //使用phoneBuilder构建装配Phone
    public void constructPhone() {
        phoneBuilder.createNewPhone();
        phoneBuilder.buildCPU();
        phoneBuilder.buildOS();
        phoneBuilder.buildBrand();
    }
}

/** * 测试类 */
 * 测试类
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args){
        Worker worker=new Worker();
        PhoneBuilder appleBuilder=new ApplePhoneBuilder();
        worker.setPhoneBuilder(appleBuilder);
        worker.constructPhone();
        Phone phone = worker.getPhone();
        phone.info();
    }
}

运行结果:

This phone is Apple's phone with A10 CPU and IOS operating system!

总结

建造者模式的优点在于它将产品本身与产品的创建过程解耦,使得相同的创建过程可以创建不同的产品对象;
每一个建造者都是独立的,因此也可以方便的添加新的建造者;
但由于建造者模式所创建的产品具有较多的共同点,如果产品内部复杂,则需要较多的建造者类来实现这种变化;

参考

生成器模式
建造者模式