04 建造者模式
1 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，但是要求不相同的。
2 传统方式实现
classDiagram
CommonHouse ..|> AbstractHouse : 实现
HighBuilding ..|> AbstractHouse : 实现
CommonHouse <.. Client : 依赖
HighBuilding <.. Client : 依赖
class AbstractHouse{
+buildBasic() void
+buildWalls() void
+roofed() void
+build() void
}
class CommonHouse{
}
class HighBuilding{
}
class Client{
}
3 传统方式问题分析
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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耗——>建造者模式
4 建造者模式
- 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。
5 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。
6 建造者模式原理类图
classDiagram
Builder *-- Product
ConcreteBuilder ..|> Builder
Builder --o Director
Director ..> Builder
class Product{
}
class Builder{
+buildPartA()
+buildPartB()
+buildPartC()
+getResult()
}
class ConcreteBuilder{
+buildPartA()
+buildPartB()
+buildPartC()
+getResult()
}
class Director{
-builder Builder
+construct()
}
7 建造者模式解决盖房需求应用实例
-
思路分析图
classDiagram House --* HouseBuilder : 组合 CommonHouse --|> HouseBuilder : 继承 HighBuilder --|> HouseBuilder : 继承 OtherHouse --|> HouseBuilder : 继承 Client --> CommonHouse : 依赖 Client --> HighBuilder : 依赖 Client --> OtherHouse : 依赖 Client --> HouseDirecotr : 依赖 HouseDirecotr o-- HouseBuilder : 聚合 class HouseBuilder{ house House buildBisic() void buildWalls() void roofed() void build() House } class HouseDirecotr{ houseBuider HouseBuilder }
8 建造者模式在JDK中的应用
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java.lang.StringBuilder -
源码中建造者模式角色分析
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
9 建造者模式的注意事项
- 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