java中的建造者模式

建造者模式(Builder Pattern)使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。

一个 Builder 类会一步一步构造最终的对象。该 Builder 类是独立于其他对象的。

介绍

  • 意图:将一个复杂的构建与其表示相分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
  • 主要解决:主要解决在软件系统中,有时候面临着"一个复杂对象"的创建工作,其通常由各个部分的子对象用一定的算法构成;由于需求的变化,这个复杂对象的各个部分经常面临着剧烈的变化,但是将它们组合在一起的算法却相对稳定。
  • 何时使用:一些基本部件不会变,而其组合经常变化的时候。
  • 如何解决:将变与不变分离开。
  • 关键代码:建造者:创建和提供实例,导演:管理建造出来的实例的依赖关系。
  • 应用实例:
    • 1、去肯德基,汉堡、可乐、薯条、炸鸡翅等是不变的,而其组合是经常变化的,生成出所谓的"套餐"。
    • 2、JAVA 中的 StringBuilder。
  • 优点:
    • 1、建造者独立,易扩展。
    • 2、便于控制细节风险。
  • 缺点:
    • 1、产品必须有共同点,范围有限制。
    • 2、如内部变化复杂,会有很多的建造类。
  • 使用场景:
    • 1、需要生成的对象具有复杂的内部结构。
    • 2、需要生成的对象内部属性本身相互依赖。
  • 注意事项:与工厂模式的区别是:建造者模式更加关注与零件装配的顺序。

实现

使用 Builder 模式的实现,如图:

image

Product.java

public abstract class Product {
    protected List<String> parts = new ArrayList<String>();

    //添加部件
    public void add(String part){
        parts.add(part);
    }

    //显示产品信息
    public void show(){
        System.out.print("产品部件信息:");
        for(String part : parts){
            System.out.print(part + "\t");
        }
    }
}

Acer.java

public class Acer extends Product {
    
}

Dell.java

public class Dell extends Product {

}

Builder.java

public interface Builder {
    //CUP
    public void buildCPU();

    //内存
    public void buildMemory();

    //显卡
    public void buildDisplayCard();

    //最终产品
    public Product getFinalResult();
}

AcerBuilder.java

public class AcerBuilder implements Builder {
    private Product product = new Acer();

    @Override
    public void buildCPU() {
        product.add("CUP: Intel 酷睿i3 2350M");
    }

    @Override
    public void buildMemory() {
        product.add("内存: 4GB DDR3 1333MHz");
    }

    @Override
    public void buildDisplayCard() {
        product.add("显卡: NVIDIA GeForce GT 520M");
    }

    @Override
    public Product getFinalResult() {
        return product;
    }
}

DellBuilder.java

public class DellBuilder implements Builder {
    private Product product = new Dell();

    @Override
    public void buildCPU() {
        product.add("CUP: Intel 酷睿i7 3612QM");
    }

    @Override
    public void buildMemory() {
        product.add("内存: 8GB DDR3 1600MHz");
    }

    @Override
    public void buildDisplayCard() {
        product.add("显卡: NVIDIA GeForce GT 640M+Intel GMA HD 4000");
    }

    @Override
    public Product getFinalResult() {
        return product;
    }
}

Director.java

public class Director {
    private Builder builder;

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

    public void construct() {
        builder.buildCPU();
        builder.buildMemory();
        builder.buildDisplayCard();
    }
}

Client.java

public class Client {

    private static Builder acerBuilder = new AcerBuilder(), dellBuilder = new DellBuilder();

    public static void main(String[] args) {

        System.out.print("宏基");
        Director director = new Director(acerBuilder);
        director.construct();
        Product product = acerBuilder.getFinalResult();
        product.show();

        System.out.println();

        System.out.print("戴尔");
        director = new Director(dellBuilder);
        director.construct();
        product = dellBuilder.getFinalResult();
        product.show();
    }
}

返回信息:

宏基产品部件信息:CUP: Intel 酷睿i3 2350M  内存: 4GB DDR3 1333MHz    显卡: NVIDIA GeForce GT 520M  
戴尔产品部件信息:CUP: Intel 酷睿i7 3612QM 内存: 8GB DDR3 1600MHz    显卡: NVIDIA GeForce GT 640M+Intel GMA HD 4000    

在这里,Acer 类和 Dell 类是空的,如果是这种情况,那么它们可以省略掉,如果Product也不是最终想要的,那么它也可以被省略掉,最终剩下的就只有 Director、Builder、和具体的 Bulider 实现类。

在这里,Acer 类和 Dell 类是有关系的两个类,它们都是电脑的品牌之一,如果遇到两个或多个没有太多关系的类,假设 Acer 类代表电脑,Dell 类代表汽车,很明显,Acer 类和Dell 类就不应该再有共同的父类,也就是这种情况下,Product这个抽象类不存在了,这时候问题就来了,那么 Builder 接口的规定的 getFinalResult() 方法的返回值怎么确定呢??

如果它的返回值类型是 Acer,那么 DellBuilder 类就会有问题,如果它的返回值类型是 Dell,那么 AcerBuilder 类就会有问题;

很明显,这是由于类型不能正确匹配引起的,如果是这种情况,可以将 Product 设计成标识接口(空接口,接口里面没有规定任何行为方法),再让这些没有相互关系的具体产品类

都去实现这个接口,那么 Builder 接口里面规定的 getFinalResult() 方法的返回值类型依然是 Product 类型,这样一来问题就解决了。

参考:http://www.blogjava.net/fancydeepin/archive/2012/08/05/384783.html

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