java设计模式-建造者模式

摘要: java设计模式之建造者模式
java设计模式之禅

建造者模式定义

将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构造过程可以创建不同的表示。

建造者模式中的角色

产品类：通常是实现了模板方法模式，也就是有模板方法和基本方法。一个具体的产品对象。

具体建造者：实现抽象定义的所有方法，并且返回一个组建好的对象。

抽象建造者：规范产品的组建，一般是由子类实现。

导演类：负责安排已有模板的顺序，然后告诉抽象建造者开始创建。

实现简单建造者模式

网上有一个小故事非常好，拿过来借鉴下。说在KFC里面一般都有好几种可供客户选择的套餐，它可以根据客户所点的套餐，然后在后面做这些套餐，返回给客户的事一个完整的套餐。套餐主要包含汉堡、薯条、可乐、咖啡、派等组成部分，使用不同的组成部分就可以构建出不同的套餐。我们先来看看KFC的抽象类

public abstract class FoodModel {
private ArrayList<String> sequence =  new ArrayList<String>();
public void setSequence(ArrayList<String> sequence){
this.sequence = sequence;
}

public abstract void drink();//喝
public abstract void packageA();//套餐A
public abstract void fries();//薯条
public abstract void send();//派
public void order(){
for (int i = 0; i < this.sequence.size(); i++) {
String str = this.sequence.get(i);
if (str.equals("drink")){
this.drink();
}else if (str.equals("packageA")){
this.packageA();
}else if (str.equals("fries")){
this.fries();
}else if (str.equals("send")){
this.send();
}
}
}
}

代码清单：套餐A代码

public class FoodA extends FoodModel {
@Override
public void drink() {
System.out.println("可乐");
}
@Override
public void packageA() {
System.out.println("鳕鱼汉堡套餐");
}
@Override
public void fries() {
System.out.println("薯条（小）");
}
@Override
public void send() {
System.out.println("菠萝派");
}
}

代码清单：套餐B代码

public class FoodB extends FoodModel{
@Override
public void drink() {
System.out.println("咖啡");
}
@Override
public void packageA() {
System.out.println("麦辣鸡腿堡套餐");
}
@Override
public void fries() {
System.out.println("薯条（大）");
}
@Override
public void send() {
System.out.println("香芋派");
}
}

我们增加了一个场景类来进行测试

public class Test {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> sequence =  new ArrayList<String>();
sequence.add("drink");
sequence.add("send");
sequence.add("packageA");
sequence.add("fries");

FoodA foodA =  new FoodA();
foodA.setSequence(sequence);
foodA.order();
System.out.println("-------------------");
FoodB foodB =  new FoodB();
foodB.setSequence(sequence);
foodB.order();
}
}

运行结果如下所示：

可乐
菠萝派
鳕鱼汉堡套餐
薯条（小）
-------------------
咖啡
香芋派
麦辣鸡腿堡套餐
薯条（大）

增加了一个FoodBuilder抽象类，由它来组合各种套餐，要什么套餐点餐顺序都由相关子类完成，首先编写FoodBuilder代码

public abstract class FoodBuilder {
public abstract void setSequence(ArrayList<String> sequence);
public abstract FoodModel getFoodModel();
}

代码清单：套餐A的组合类

public class FoodABuilder extends FoodBuilder {
private FoodA foodA =  new FoodA();
public void setSequence(ArrayList<String> sequence){
this.foodA.setSequence(sequence);
}
public FoodModel getFoodModel(){
return foodA;
}
}

代码清单：套餐B的组合类

public class FoodBBuilder extends FoodBuilder{
private FoodB foodB = new FoodB();
public void setSequence(ArrayList<String> sequence) {
this.foodB.setSequence(sequence);
}

public FoodModel getFoodModel() {
return foodB;
}
}

修改后的场景类

public class Test {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> sequence =  new ArrayList<String>();
sequence.add("drink");
sequence.add("send");
sequence.add("packageA");
sequence.add("fries");

FoodABuilder foodABuilder = new FoodABuilder();
foodABuilder.setSequence(sequence);
FoodModel foodA = foodABuilder.getFoodModel();
foodA.order();
System.out.println("-------------------");
FoodBBuilder foodBBuilder = new FoodBBuilder();
foodBBuilder.setSequence(sequence);
FoodModel foodB = foodBBuilder.getFoodModel();
foodB.order();
}
}

运行结果如下所示

可乐
菠萝派
鳕鱼汉堡套餐
薯条（小）
-------------------
咖啡
香芋派
麦辣鸡腿堡套餐
薯条（大）

可以看出套餐都已经组合完了，而且代码要比直接调用产品类Product简单了很多。

建造者优缺点

优点

封装性：使用建造者模式可以使客户端不必知道产品内部的组成部分。

独立性，扩展性：具体建造者都相互独立，对系统的扩展非常有利。

便于控制细节风险：由于具体的具体建造者是独立的，因此可以对建造过程逐步细化，而不对其他的模块产生任何影响。

缺点

产生多余的Build（抽象建造者）对象以及Dirextor（导演）类，导致系统庞大。

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。

建造者的使用场景

相同的方法，不同的执行顺序，产生不同的事件结果是，可以采用该模式。

多个部件或零件，都可以装配到一个对象中，但是产生的运行结果又不相同时，则可使用该模式。

产品类非常复杂，或者产品类中的调用顺序不同产生了不同的效果，这个时间使用建造者模式非常合适。

隔离复杂对象的创建和使用，并使得相同的创建过程可以创建不同的产品。

建造者模式与工厂模式区别

与工厂模式相比，建造者模式一般用来创建更为复杂的对象，因为对象的创建过程更为复杂，因此将对象的创建过程独立出来组成一个新的类——导演类。也就是说，工厂模式是将对象的全部创建过程封装在工厂类中，由工厂类向客户端提供最终的产品；而建造者模式中，建造者类一般只提供产品类中各个组件的建造，而将具体建造过程交付给导演类。由导演类负责将各个组件按照特定的规则组建为产品，然后将组建好的产品交付给客户端。

建造者模式关注的是零件类型和装配工艺（顺序），这是它与工厂方法模式最大不同的地方，虽然同为创建类模式，但是注重点不同。