06 建造者模式

2024-02-02 14:18:10

建造者模式

盖房项目需求

 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.
```

传统方式解决盖房需求

public abstract class AstractHouse {

    //打地基
    public abstract void bulidBasic();

    //砌墙
    public abstract void buildWalls();

    //封顶
    public abstract void roofed();

    public void build(){
        bulidBasic();
        buildWalls();
        roofed();
    }

}

public class CommonHouse extends AstractHouse{

    @Override
    public void bulidBasic() {
        System.out.println("给普通房子打地基");
    }

    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println("给普通房子砌墙");
    }

    @Override
    public void roofed() {
        System.out.println("给普通房子封顶");
    }

  
}

public class client {
    public static void main(String[] args) {
        CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
        commonHouse.build();
    }
}

传统方式的问题分析

优点是比较好理解，简单易操作
设计的程序结构，过于简单，没有设计缓存层对象，程序的扩展和维护不好. 也就是说，这种设计方案，把产品(即：房子) 和创建产品的过程(即：建房子流程) 封装在一起，耦合性增强了。
解决方案：将产品和产品建造过程解耦 => 建造者模式.

建造者模式基本介绍

基本介绍

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。

建造者模式的四个角色

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。

建造者模式原理类图

建造者模式解决盖房需求应用实例

需要建房子：这一过程为打桩、砌墙、封顶。不管是普通房子也好，别墅也好都需要经历这些过程，下面我们使用建造者模式(Builder Pattern)来完成
思路分析图解(类图)

代码实现：

//产品 -> Product
public class House {

    private String basic;
    private String wall;
    private String roofed;

    public String getBasic() {
        return basic;
    }

    public void setBasic(String basic) {
        this.basic = basic;
    }

    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.将产品(房子)返回
    public House buildHouse(){
        return house;
    }

}


public class CommonHouse extends HouseBuilder{
    @Override
    public void buildBasic() {
        System.out.println("给普通房子打地基");
    }

    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println("给普通房子砌墙");
    }

    @Override
    public void roofed() {
        System.out.println("给普通房子封顶");

    }

}


public class HighBuilder extends HouseBuilder{
    @Override
    public void buildBasic() {
        System.out.println("给高楼打地基100米");

    }

    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println("给高楼砌墙20cm");

    }

    @Override
    public void roofed() {
        System.out.println("给高楼封顶");

    }
}



//指挥者，这里去指定指挥流程
public class HouseDirector {

    HouseBuilder houseBuilder = null;

    //构造器传入 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) {

        //建普通房子
        CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();

        //准备建房子的指挥者
        HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse);

        //完成盖房子，返回房子
        House house = 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
代码说明+Debug 源码

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

码农公寓

建造者模式

盖房项目需求

传统方式解决盖房需求

建造者模式基本介绍

建造者模式的四个角色

建造者模式原理类图

建造者模式解决盖房需求应用实例

建造者模式在JDK 的应用和源码分析

建造者模式的注意事项和细节

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