文章目录
- 模式理解
- 基本概念
- 使用示例
- 建造者模式延展
模式理解
建造者模式(Builder Pattern):建造者模式是一种对象创建型模式。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。这句话理解起来太抽象了,现在结合工厂模式来理解建造者模式。
在工厂方式模式中,主要概念有工厂类(包含抽象工厂类及其子类)和产品类(包含抽象产品类及其子类)。一个具体工厂子类生产一个具体产品子类对象,工厂类在创建产品类对象的同时,获取需要初始化的对象属性并进行赋值,也就是在实例化对象时可以获取全部属性信息,工厂类一次性创建好产品类对象及内部属性。
在建造者模式中,在实例化产品类的对象时,并不一定拥有该实例化对象的全部属性信息。也就是对象创建与属性赋值分开,可以先将对象创建出来,然后逐步构建对象属性信息。建造者模式的主要意图是将类的构建逻辑转移到类的实例化之外,通常被用于需要多个步骤创建复杂对象的场景中。建造者模式关注每一个零部件的创建和组装过程,能够更细粒度的控制对象的创建过程和内部结构。
对象的构建与它的表示分离这句话的理解总结:对象的构建就是构建对象内部属性,表示就是对象,先简单实例化对象,后续详细构建对象内部属性,这就是建造者模式。而工厂模式就是一次性不分开的实例化对象和构建内部属性。
基本概念
在建造者设计模式中,有以下几个角色:
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产品角色(Product):表示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部件。
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抽象建造者(builder):一个抽象类或接口,包含创建产品各个部件的抽象方法,通常还包含一个返回复杂产品的方法。
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具体建造者(ConcreteBuilder):实现 Builder 的接口,是构造和装配产品各个部件的具体实现。
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指挥者(Director):调用建造者对象中的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。对于客户来说,只需知道指挥者就可以了,就能构造复杂的对象,而不需要知道具体的构造过程。
使用示例
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Product 产品类。包含多个组成部件复杂对象。
public class CarProduct { // 组成部件 private String wheel; private String engine; private String chassis; // get和set方法........ }
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Builder 抽象建造者,规范构造产品的方法。
public interface CarBuilder { // 部件构建 public abstract void buildWheel(String wheel); public abstract void buildEngine(String engine); public abstract void buildChassis(String chassis); // 返回产品 public abstract CarProduct getCar(); }
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ConcreteBuilder 具体建造者,具体实现 Builder 定义的方法。
public class WCarConcreteBuilder implements CarBuilder{ // 创建对象 CarProduct carProduct = new CarProduct(); @Override public void buildWheel(String wheel) { carProduct.setWheel(wheel); } @Override public void buildEngine(String engine) { carProduct.setEngine(engine); } @Override public void buildChassis(String chassis) { carProduct.setChassis(chassis); } @Override public CarProduct getCar() { return carProduct; } }
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Director 指挥者,调用建造者方法顺序实施构造。
public class Director { private CarBuilder builder; public Director(CarBuilder builder){ this.builder = builder; } public CarProduct createCar(){ // 指挥建造者构建部件以及组装顺序 this.builder.buildChassis("先建地盘"); this.builder.buildWheel("再装轮子"); this.builder.buildEngine("最后装引擎"); return this.builder.getCar(); } }
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客户类使用指挥者获取对象
public class Client { public static void main(String[] args) { Director director = new Director(new WCarConcreteBuilder()); CarProduct car = director.createCar(); System.out.println(car); } }
建造者模式延展
如果系统中只需要一个具体建造者的话,可以省略掉抽象建造者,同时还可以省略指挥者,让具体建造者同时扮演建造者和指挥者。
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省略抽象建造者和指挥者,具体建造者同时肩负建造者和指挥者的重任。
public class WCarConcreteBuilder{ CarProduct carProduct = new CarProduct(); public void buildWheel(String wheel) { carProduct.setWheel(wheel); } public void buildEngine(String engine) { carProduct.setEngine(engine); } public void buildChassis(String chassis) { carProduct.setChassis(chassis); } public CarProduct getCar() { return carProduct; } // 指挥建造对象 public void createCar(){ // 指挥建造者构建部件以及组装顺序 buildChassis("先建地盘"); buildWheel("再装轮子"); buildEngine("最后装引擎"); } }
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客户端直接调用具体建造者获取对象。
public class Client { public static void main(String[] args) { WCarConcreteBuilder wCarConcreteBuilder = new WCarConcreteBuilder(); wCarConcreteBuilder.createCar(); CarProduct car = wCarConcreteBuilder.getCar(); System.out.println(car); } }