【设计模式】六、建造者模式

文章目录

- 需求
- 介绍
- 角色
- 应用实例
- 建造者模式在 JDK 的应用和源码分析
- - java.lang.StringBuilder 中的建造者模式
- 建造者模式的注意事项和细节

需求

需要建房子：这一过程为打桩、砌墙、封顶
房子有各种各样的，比如普通房，高楼，别墅，各种房子的过程虽然一样，但是要求不要相同的.
请编写程序，完成需求.

介绍

建造者模式（Builder Pattern）又叫生成器模式，是一种对象构建模式。它可以将复杂对象的建造过程抽象出来（抽象类别），使这个抽象过程的不同实现方法可以构造出不同表现（属性）的对象。
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。

角色

Product（产品角色）：一个具体的产品对象。
Builder（抽象建造者）：创建一个 Product 对象的各个部件指定的接口/抽象类。
ConcreteBuilder（具体建造者）：实现接口，构建和装配各个部件。
Director（指挥者）：构建一个使用 Builder 接口的对象。它主要是用于创建一个复杂的对象。它主要有两个作用，一是：隔离了客户与对象的生产过程，二是：负责控制产品对象的生产过程。

应用实例

在这里插入图片描述

//产品->Product
public class House {private String baise;private String wall;private String roofed;public String getBaise() {return baise;}public void setBaise(String baise) {this.baise = baise;}public String getWall() {return wall;}public void setWall(String wall) {this.wall = wall;}public String getRoofed() {return roofed;}public void setRoofed(String roofed) {this.roofed = roofed;}
}

// 抽象的建造者
public abstract class HouseBuilder {protected House house = new House();//将建造的流程写好, 抽象的方法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;}
}

public class HighBuilding extends HouseBuilder {@Overridepublic void buildBasic() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println(" 高楼的打地基100米 ");}@Overridepublic void buildWalls() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println(" 高楼的砌墙20cm ");}@Overridepublic void roofed() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println(" 高楼的透明屋顶 ");}}

public class CommonHouse extends HouseBuilder {@Overridepublic void buildBasic() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println(" 普通房子打地基5米 ");}@Overridepublic void buildWalls() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println(" 普通房子砌墙10cm ");}@Overridepublic void roofed() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println(" 普通房子屋顶 ");}}

public class HouseDirector {HouseBuilder houseBuilder = null;//构造器传入 houseBuilderpublic HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {this.houseBuilder = houseBuilder;}//通过setter 传入 houseBuilderpublic void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) {this.houseBuilder = houseBuilder;}//如何处理建造房子的流程，交给指挥者public House constructHouse() {houseBuilder.buildBasic();houseBuilder.buildWalls();houseBuilder.roofed();return houseBuilder.buildHouse();}
}

public class Client {public static void main(String[] args) {//盖普通房子CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();//准备创建房子的指挥者HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse);//完成盖房子，返回产品(普通房子)House house = houseDirector.constructHouse();//System.out.println("输出流程");System.out.println("--------------------------");//盖高楼HighBuilding highBuilding = new HighBuilding();//重置建造者houseDirector.setHouseBuilder(highBuilding);//完成盖房子，返回产品(高楼)houseDirector.constructHouse();}
}

建造者模式在 JDK 的应用和源码分析

java.lang.StringBuilder 中的建造者模式

在这里插入图片描述

Appendable 接口定义了多个 append 方法(抽象方法), 即 Appendable 为抽象建造者, 定义了抽象方法
AbstractStringBuilder 实现了 Appendable 接口方法，这里的 AbstractStringBuilder已经是建造者，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，建造方法的实现是由 AbstractStringBuilder 完成, 而 StringBuilder继承了 AbstractStringBuilder

建造者模式的注意事项和细节

客户端(使用程序)不必知道产品内部组成的细节，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
每一个具体建造者都相对独立，而与其他的具体建造者无关，因此可以很方便地替换具体建造者或增加新的具体建造者，用户使用不同的具体建造者即可得到不同的产品对象
可以更加精细地控制产品的创建过程。将复杂产品的创建步骤分解在不同的方法中，使得创建过程更加清晰，也更方便使用程序来控制创建过程
增加新的具体建造者无须修改原有类库的代码，指挥者类针对抽象建造者类编程，系统扩展方便，符合“开闭原则”
建造者模式所创建的产品一般具有较多的共同点，其组成部分相似，如果产品之间的差异性很大，则不适合使用建造者模式，因此其使用范围受到一定的限制。
如果产品的内部变化复杂，可能会导致需要定义很多具体建造者类来实现这种变化，导致系统变得很庞大，因此在这种情况下，要考虑是否选择建造者模式.
抽象工厂模式 VS 建造者模式
抽象工厂模式实现对产品家族的创建，一个产品家族是这样的一系列产品：具有不同分类维度的产品组合，采用抽象工厂模式不需要关心构建过程，只关心什么产品由什么工厂生产即可。而建造者模式则是要求按照指定的蓝图建造产品，它的主要目的是通过组装零配件而产生一个新产品