JAVA设计模式—建造者模式笔记

2022-10-08 23:13:03

简单案例：

1.组装一部手机，包括组装屏幕、相机、主板、外壳等

2.手机有不同的品牌：苹果、华为、小米等

1. 传统方式解决：

public abstract class AbstractBuildPhone {
    protected abstract void buildScreen();
    protected abstract void buildCamera();
    protected abstract void buildMainBoard();
    protected abstract void buildCasing();

    public void assemble() {
        System.out.println("开始组装。。。");
        buildScreen();
        buildCamera();
        buildMainBoard();
        buildCasing();
        System.out.println("组装完成。。。");
    }
}

public class IPhoneBuilder extends AbstractBuildPhone{
    @Override
    public void buildScreen() {
        System.out.println("组装iPhone的屏幕");
    }

    @Override
    public void buildCamera() {
        System.out.println("组装iPhone的相机");
    }

    @Override
    public void buildMainBoard() {
        System.out.println("组装iPhone的主板");
    }

    @Override
    public void buildCasing() {
        System.out.println("组装iPhone的外壳");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        IPhoneBuilder builder = new IPhoneBuilder();
        builder.assemble();
    }
}

传统方式分析：

1.代码简单，容易理解和实现

2.程序结构过于简单，没有设计缓存层对象，不利于程序的扩展和维护。这种方案把产品和创建过程封装在了一起，耦合性增强。

3.需要把产品和创建过程解耦。

2. 建造者模式

2.1 建造者模式简介：

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。

2.2 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。

2.3 建造者模式完成案例

//product 产品
public class Phone {
    private String name;
    private String screen;
    private String camera;
    private String mainBoard;
    private String casing;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getScreen() {
        return screen;
    }

    public void setScreen(String screen) {
        this.screen = screen;
    }

    public String getCamera() {
        return camera;
    }

    public void setCamera(String camera) {
        this.camera = camera;
    }

    public String getMainBoard() {
        return mainBoard;
    }

    public void setMainBoard(String mainBoard) {
        this.mainBoard = mainBoard;
    }

    public String getCasing() {
        return casing;
    }

    public void setCasing(String casing) {
        this.casing = casing;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Phone{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", screen='" + screen + '\'' +
                ", camera='" + camera + '\'' +
                ", mainBoard='" + mainBoard + '\'' +
                ", casing='" + casing + '\'' +
                '}';
    }
}

//抽象建造类
public abstract class PhoneBuilder {
    Phone phone = new Phone();
    protected abstract void buildScreen(Phone phone);
    protected abstract void buildCamera(Phone phone);
    protected abstract void buildMainBoard(Phone phone);
    protected abstract void buildCasing(Phone phone);

    public Phone assemble() {
        buildScreen(phone);
        buildCamera(phone);
        buildMainBoard(phone);
        buildCasing(phone);
        return phone;
    }
}

//具体建造类
public class HuaWeiPhoneBuilder extends PhoneBuilder {
    @Override
    protected void buildScreen(Phone phone) {
        phone.setScreen("京东方");
    }

    @Override
    protected void buildCamera(Phone phone) {
        phone.setCamera("徕卡");
    }

    @Override
    protected void buildMainBoard(Phone phone) {
        phone.setMainBoard("海思");
    }

    @Override
    protected void buildCasing(Phone phone) {
        phone.setName("Mate40 pro");
        phone.setCasing("华强北");
    }
}

//指挥者
public class PhoneDirector {
    private PhoneBuilder phoneBuilder = null;

    public PhoneDirector(PhoneBuilder phoneBuilder) {
        this.phoneBuilder = phoneBuilder;
    }

    public void setPhoneBuilder(PhoneBuilder phoneBuilder) {
        this.phoneBuilder = phoneBuilder;
    }

    public Phone constrcutPhone() {
        return phoneBuilder.assemble();
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        HuaWeiPhoneBuilder hw = new HuaWeiPhoneBuilder();
        PhoneDirector director = new PhoneDirector(hw);
        Phone phone = director.constrcutPhone();
        System.out.println(phone);
    }
}

2.4 建造者模式分析

1.客户端不用知道产品内部的细节，将产品本身与产品的创建过程解耦，相同的创建过程可以创建不同的产品对象。

2.每一个具体建造者都相互独立，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，用户用不同的具体建造者即可得到不同的产品对象。

3.可以更加精确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。

4.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”。

5.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。

6.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。

7.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

1. 传统方式解决：

2. 建造者模式

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