浅析设计模式(四)——建造者模式

建造者模式（Builder，创建型模式）

本文的结构：

• 一、建造者模式的定义
• 二、建造者模式的参与者及其角色
• 三、建造者模式的类图
• 四、建造者模式的示例
• 五、参考

一、建造者模式的定义

　　 定义：将一个复杂的对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

　　可以理解为对象的分步构建或者逐步完善。

二、建造者模式的参与者及其角色

1. Builder：

• 为创建一个产品对象的各个部件指定抽象接口。

2. ConcreteBuilder：

• 实现Builder的接口以构造和装配该产品的各个部件。
• 定义并明确它所创建的表示。
• 并提供一个检索产品的接口。

3. Director

• 构造一个使用Builder接口的对象。

4. Product

• 表示被构造的复杂对象。ConcreteBuilder创建该产品的内部表示并定义它的装配过程
• 包含定义组成部件的类，包括将这些部件装配成最终产品的接口。

三、建造者模式的类图 

 四、建造者模式的示例

　　下面是一个比较简单粗暴的栗子：

 1. Builder：创建对象的抽象接口定义

　　这定义了一个接口，接口中的方法时对象相关部件的创建方式。

public interface WeatherBuilder {

    public void setTemperature(double temperature);
    public void setHumidity(double humidity);
    public void setWeatherDescribe(String weatherDescribe);
    public Weather buildWeather();
}

2. ConcreteBuilder：实现Builder的接口以构造和装配该产品的各个部件。

　　这是一些具体的实现。实现一：HotWeatherBuilder，代表炎热的天气。

public class HotWeatherBuilder implements WeatherBuilder{

    private Weather weather;
    public HotWeatherBuilder() {
        weather = new Weather();
        System.out.println("Build HotWeatherBuilder");
    }
    @Override
    public void setTemperature(double temperature) {
        this.weather.setTemperature(temperature);
    }

    @Override
    public void setHumidity(double humidity) {
        this.weather.setHumidity(humidity);
    }

    @Override
    public void setWeatherDescribe(String weatherDescribe) {
        this.weather.setWeatherDescribe(weatherDescribe);        
    }

    @Override
    public Weather buildWeather() {
        return this.weather;
    }

}

　　实现二：ColdWeatherBuilder代表寒冷天气。

public class ColdWeatherBuilder implements WeatherBuilder{

    private Weather weather;
    public ColdWeatherBuilder(){
        weather = new Weather();
        System.out.println("Build ColdWeatherBuilder");
    }
    @Override
    public void setTemperature(double temperature) {
        this.weather.setTemperature(temperature);
    }

    @Override
    public void setHumidity(double humidity) {
        this.weather.setHumidity(humidity);
    }

    @Override
    public void setWeatherDescribe(String weatherDescribe) {
        this.weather.setWeatherDescribe(weatherDescribe);        
    }

    @Override
    public Weather buildWeather() {
        return this.weather;
    }

}

3. Director：构造一个使用Builder接口的对象。

　　这里用main方法直接干，其实把调用具体的构建过程再做个封装会好点。。。

public class BuilderTestApp {
    //Here we use main-test as a Director
    public static void main(String[] args) {
        //use the Builder
        WeatherBuilder hwb = new HotWeatherBuilder();
        hwb.setHumidity(90.0);
        hwb.setTemperature(35.0);
        hwb.setWeatherDescribe("It is too hot.");
        //then get the product
        Weather hw = hwb.buildWeather();
        System.out.println("Humidity : " + hw.getHumidity());
        System.out.println("Temperature : " + hw.getTemperature());
        System.out.println("WeatherDescribe : " + hw.getWeatherDescribe());
        
        WeatherBuilder cwb = new ColdWeatherBuilder();
        cwb.setHumidity(30.0);
        cwb.setTemperature(-5.0);
        cwb.setWeatherDescribe("It is too cold.");
        Weather cw = cwb.buildWeather();
        System.out.println("Humidity : " + cw.getHumidity());
        System.out.println("Temperature : " + cw.getTemperature());
        System.out.println("WeatherDescribe : " + cw.getWeatherDescribe());
    }
}

4. Product：具体的对象，内部有各个组件的装配方式。

public class Weather {

    private double temperature;
    private double humidity;
    private String weatherDescribe;
    //all getters and setters
    public double getTemperature() {
        return temperature;
    }
    public void setTemperature(double temperature) {
        this.temperature = temperature;
    }
    public double getHumidity() {
        return humidity;
    }
    public void setHumidity(double humidity) {
        this.humidity = humidity;
    }
    public String getWeatherDescribe() {
        return weatherDescribe;
    }
    public void setWeatherDescribe(String weatherDescribe) {
        this.weatherDescribe = weatherDescribe;
    }
}

 五、参考

1、参考《Head First设计模式》和GoF《设计模式：可复用面向对象软件的基础》

2、代码可参考【github传送门】、UML类图参考【github传送门】