今儿直白的用盖房子为例,给你讲讲Java建造者模式

作者: 梁丘刘峰

更新时间:2022-03-26 14:30:16

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摘要: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。

本文分享自华为云社区《【Java设计模式】用盖房子案例讲解建造者模式(生成器模式)》,作者: 我是一棵卷心菜 。

现在我们需要建房子,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

1、类图分析

2、代码分析

先创建一个抽象类AbstractHouse,具有打地基、砌墙、封装屋顶以及建房子的功能

public abstract class AbstractHouse {
    //打地基
    public abstract void buildBasic();
    //砌墙
    public abstract void buildWalls();
    //封装屋顶
    public abstract void roofed();
    //开始建房子
    public void build() {
        buildBasic();
        buildWalls();
        roofed();
    }
}

然后选择自己想建造的房子,我选择的是普通的房子,对应类CommonHouse

public class CommonHouse extends AbstractHouse {
    @Override
    public void buildBasic() {
        System.out.println("普通房子开始打地基");
    }
    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println("普通房子开始建墙了");
    }
    @Override
    public void roofed() {
        System.out.println("普通房子准备封顶喽");
    }
}

最后写一个类Client用来检测结果

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

3、代码结果

4、问题分析

优点是比较好理解,简单易操作。

缺点是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。

建造者模式

1、基本介绍

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。

2、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

3、类图分析

4、代码分析

先创建一个房子类House,具有打地基、砌墙和封装屋顶的功能

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;
    }
}

接着创建抽象的建造者HouseBuilder

public abstract class HouseBuilder {
    public 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();
    //建造房子好后,将产品(房子)返回
    public House buildHouse() {
        return house;
    }
}

然后创建指挥者HouseDirector,动态的指定制作流程,返回产品

public class HouseDirector {
    HouseBuilder houseBuilder = null;
    //空参构造器
    public HouseDirector() {
    }
    //通过setter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 constructorHouse() {
        houseBuilder.buildBasic();
        houseBuilder.buildWalls();
        houseBuilder.roofed();
        return houseBuilder.buildHouse();
    }
}

刚才建造的是普通的房子,现在我想要建造一个高楼类HighBuilding

public class HighBuilding extends HouseBuilder {
    @Override
    public void buildBasic() {
        System.out.println("高楼房子开始打地基");
    }
    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println("高楼房子开始建墙了");
    }
    @Override
    public void roofed() {
        System.out.println("高楼房子准备封顶喽");
    }
}

最后写一个类用来测试

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //准备创建房子的指挥者
        HouseDirector houseDirector = new HouseDirector();
        //盖高楼
        HighBuilding highBuilding = new HighBuilding();
        //重置建造者
houseDirector.setHouseBuilder(highBuilding);
        //完成盖房子,返回产品(高楼)
        houseDirector.constructorHouse();
    }
}

5、代码结果

6、注意事项

  • 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.

总结

那么抽象工厂模式与建造者模式有什么不同点呢?

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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