建造者模式- 创建型-设计模式

2023-11-17 19:52:22

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具体需求

盖房子的需求：

需要建房子：这一过程为打桩、砌墙、封顶
房子有各种各样的，比如普通房子，高楼，别墅，各种房子的过程虽然一样，但是要求不相同。

传统方式解决问题：

传统方式解决盖房需求问题分析:

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。
CuncreteBuilder（具体建造者）：实现接口，构建和装配各个部件
Diector（指挥者）：构建一个使用Builder接口的对象。他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。

建造者模式盖房改进

指挥者

public class HouseDirector {
    Builder builder = null;

    //构造器传入

    public HouseDirector(Builder builder) {
        this.builder = builder;
    }

    //通过Set方法传入

    public void setBuilder(Builder builder) {
        this.builder = builder;
    }

    //如何处理建造房子的流程，交给指挥者
    public House constructHouse(){
        builder.buildBasic();
        builder.buildWalls();
        builder.roofed();
        return builder.buildHouse();
    }

}

抽象建造者

public abstract class Builder {
    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,将产品返回
    public House buildHouse(){
        return house;
    }
}

具体建造者

public class CommonHouse extends Builder {
    @Override
    public void buildBasic() {
        System.out.println("普通房子打地基");
        house.setBasic("5");
    }

    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println("普通房子砌墙10cm");
        house.setRoofed("10");
    }

    @Override
    public void roofed() {
        System.out.println("普通房子封顶");
        house.setRoofed("10");
    }
}

客户端

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //普通房子
        CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
        //准备创建房子的指挥者
        HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse);
        House house = houseDirector.constructHouse();
        System.out.println(house.getBasic());

        System.out.println("-------------------");
        //建造楼房
        HighBuilding highBuilding = new HighBuilding();
        houseDirector.setBuilder(highBuilding);
        House house1 = houseDirector.constructHouse();

    }
}

建造者模式在JDK中的源码分析

java.lang.Stringbuilder中的建造者模式

建造者在JDK中的应用分析

源码中建造者模式角色的分析。

//Appendable 接口定了多个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，同时也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）不必知道产品的内部组成细节，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者新增新的建造者，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。将复杂传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需修改原有类库的代码，指挥者针对抽象建造者编程，系统类扩展方便，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较大则不适合使用建造者模式，因此其实用范围受到一定的限制。
如果产品的内部变复杂，可能会导致需要定义很多具体的建造者类来实现这种变化，导致系统变得特别庞大，因此在这种情况下，需要考虑是否选择建造者模式。

抽象工厂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，它主要目的是通过组装零配件而产生一个新产品。

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