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  • 设计模式之建造者模式案例详解

    盖房项目需求

    需求描述:

    • 需要建造房子: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 AbstractHouse {

        public abstract void buildbasic();//打地基

        public abstract void buildWalls();//砌墙

        public abstract void roofed();//封顶

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

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

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

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

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

    传统方式问题分析

    • 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(房子)和创建产品的过程(建房子的流程)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,即使用建造者模式。

    建造者模式

    建造者模式,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。它主要由两个作用,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。

    下面我们使用建造者模式来完成需求。

    //产品-->Product
    public class House {
        private String baise;
        private String wall;
        private String roofed;

        public String getBaise() {
            return baise;
        }

        public void setBaise(String baise) {
            this.baise = baise;
        }

        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();

        //建造房子后,将产品(房子)返回
        public House buildHouse() {
            return house;
        }
    }

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

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

        @Override
        public void roofed() {
            System.out.println("普通房子屋顶");
        }
    }

    public class HighBuilding extends HouseBuilder {
        @Override
        public void buildBasic() {
            System.out.println("高楼的打地基100米");
        }

        @Override
        public void buildWalls() {
            System.out.println("高楼的砌墙20cm");
        }

        @Override
        public void roofed() {
            System.out.println("高楼的透明屋顶");
        }
    }

    //指挥者,指定制作流程
    public class HouseDirector {

        HouseBuilder houseBuilder = null;

        //通过构造器传入houseBuilder
        public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {
            this.houseBuilder = houseBuilder;
        }

        //或者通过set方法传入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) {
            CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();//盖普通房子
            //HighBuilding highBuilding = new HighBuilding();//盖高房子
            HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse);//创建房子的指挥者
          House house = houseDirector.constructHouse();//完成盖房,返回产品(房子)
        }
    }

    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需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。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/fairboyllil/p/13366270.html
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