Java基础|Java真的不难(三十一)建造者模式

建造者模式 1、什么是建造者模式? 我们知道在软件开发过程中有时需要创建一个很复杂的对象,通常由多个子部件按一定的步骤组合而成。
例如,比如我们在自己在组装一台计算机的时候,需要有 CPU、主板、内存、硬盘、显卡、机箱、显示器、键盘、鼠标等部件组装而成的。比如学校需要采购100台计算机,学校不可能自己把零件买过来自己组装,肯定是告诉采购员需要怎么样的配置,然后由采购员去电脑公司购买,公司帮你组装好后再交给采购员,最后交给学校。
上面这个举例可以看出各个部件可以灵活选择(包括电脑各个配置的档次),但其创建步骤都大同小异。但是这类产品的创建无法用前面介绍的工厂模式描述,只有建造者模式可以很好地描述该类产品的创建。
2、建造者模式的定义 建造者模式的定义:
将一个复杂对象的构造与它的表示分离,使同样的构建过程可以创建不同的表示,这样的设计模式被称为建造者模式。它是将一个复杂的对象分解为多个简单的对象,然后一步一步构建而成。它将变与不变相分离,即产品的组成部分是不变的,但每一部分是可以灵活选择的。
一句话概括: 将一个复杂的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
类型: 创建类模式
3、建造者模式的优缺点 优点:

  1. 封装性良好,构建和表示分离
  2. 扩展性比较好,各个具体的建造者相互独立,有利于系统的解耦
  3. 客户端没必要知道产品内部组成的细节,建造者可以对创建过程逐步细化,而不对其它模块产生任何影响,便于控制细节风险
【Java基础|Java真的不难(三十一)建造者模式】缺点:
  1. 产品的组成部分必须相同,这限制了其使用范围
  2. 如果产品的内部变化复杂,如果产品内部发生变化,则建造者也要同步修改,后期维护成本较大
注意:
建造者模式和工厂模式的关注点不同: 建造者模式注重零部件的组装过程,而工厂方法模式更注重零部件的创建过程,但两者可以结合使用。
4、建造者模式的结构 建造者模式的主要角色如下:
  1. 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零部件
  2. 抽象建造者(Builder): 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,并提供一个检索产品的接口
  3. 具体建造者(Concrete Builder): 构造一个使用Builder接口的对象,指导构建过程
  4. 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(参考自互联网):
Java基础|Java真的不难(三十一)建造者模式
文章图片

5、建造者模式代码演示 比如现在需要建造一辆汽车:
产品类:
/** * 产品类 */ public class Car {//车的建造过程private String wheel; //车轮 private String skeleton; //车架 private String engine; //发动机public String getWheel() { return wheel; }public void setWheel(String wheel) { this.wheel = wheel; }public String getSkeleton() { return skeleton; }public void setSkeleton(String skeleton) { this.skeleton = skeleton; }public String getEngine() { return engine; }public void setEngine(String engine) { this.engine = engine; } }

指导者类:
/** * 指导者 *///汽车总监 public class CarDirector {public Car constructCar(ICarBuilder builder){ builder.buildwheel(); builder.buildSkeleton(); builder.buildEngine(); return builder.buildCar(); } }

具体建造者:
/** * 具体建造者:生产具体的东西 */public class ConcreteBuilder implements ICarBuilder{Car car; public ConcreteBuilder(){ car = new Car(); }@Override public void buildwheel() { car.setWheel("轮子"); }@Override public void buildSkeleton() { car.setSkeleton("车身结构"); }@Override public void buildEngine() { car.setEngine("发动机"); }@Override public Car buildCar() { return this.car; } }

抽象建造者(接口):
/** * 抽象建造者 */ public interface ICarBuilder {public void buildwheel(); //构建车轮 public void buildSkeleton(); //构建骨架 public void buildEngine(); //构建发动机Car buildCar(); }

测试类:
public class Test {public static void main(String[] args){//新建一个总监(替你去买汽车) CarDirector director = new CarDirector(); Car car = director.constructCar(new ConcreteBuilder()); System.out.println(car.getWheel()); System.out.println(car.getEngine()); System.out.println(car.getSkeleton()); } }

看完代码演示后再结合文章的第一部分,就可以看懂啦!!
6、建造者模式的应用场景 建造者模式唯一区别于工厂模式的是针对复杂对象的创建。也就是说,如果创建简单对象,通常都是使用工厂模式进行创建,而如果创建复杂对象,就可以考虑使用建造者模式
主要应用场景:
  1. 相同的方法,不同的执行顺序,产生不同的结果
  2. 多个部件或零件,都可以装配到一个对象中,但是产生的结果又不相同
  3. 产品类非常复杂,或者产品类中不同的调用顺序产生不同的作用
  4. 初始化一个对象特别复杂,参数多,而且很多参数都具有默认值
7、建造者模式和工厂模式的区别
  1. 建造者模式更加注重方法的调用顺序,工厂模式注重创建对象
  2. 创建对象的力度不同,建造者模式创建复杂的对象,由各种复杂的部件组成,工厂模式创建出来的对象都一样
  3. 关注重点不一样,工厂模式只需要把对象创建出来就可以了,而建造者模式不仅要创建出对象,还要知道对象由哪些部件组成
  4. 建造者模式根据建造过程中的顺序不一样,最终对象部件组成也不一样
Java基础|Java真的不难(三十一)建造者模式
文章图片

    推荐阅读