建造者模式

作者: 某人_Valar | 来源:发表于2018-02-05 12:16 被阅读28次

    作者:某人_Valar
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    设计模式的3大类:

    • 创建型模式(5种)建造者模式,单例模式,工厂方法模式,抽象工厂模式,原型模式。
    • 结构性模式(7种)适配器模式,装饰模式,代理模式,外观模式,桥接模式,组合模式,享元模式。
    • 行为型模式(11种)策略模式,模板方法模式,观察者模式,迭代器模式,责任链模式,命令模式,备忘录模式,状态模式,访问者模式,中介者模式,解释器模式。

    1. 什么是建造者模式

    建造者模式是一个创建复杂对象的创建型模式,其将构建复杂对象的过程和它的部件解耦,使得构建过程和部件的表示分离开来。

    例如我们要DIY一台台式机。我们找到DIY商家。这时我们可以要求这个台式机的CPU,显卡或者其他部件是什么牌子的,什么配置的,这些部件可以根据我们自己的需求来变化。但是这些部件组装成计算机的过程是一样的,我们无需知道这些部件是怎么组装成计算机的,我们只需要提供相关部件的牌子和配置就可以了。

    对于这种情况,我们就可以使用建造者模式,将部件与组装过程分离,使得构建过程和部件都可以自由扩展,两者之间的耦合度也降到最低。

    2. 建造者模式的实现

    在建造者模式中一般有下面一个角色:

    • Product:产品类。
    • Builder:抽象Buidler类,规范产品的组建,一般由子类实现。
    • ConcreteBuilder:具体建造者,实现抽象Builder类定义的所有方法,并返回一个组建好的对象。
    • Director:导演类,负责已有模块的排序,然后通知Builder开始建造。
    1. 创建产品类
      要组装一台计算机,计算机被抽象为Computer类,,他有2个部件:CPU、主板,并在里面提供了两个方法用来设置CPU和主板。
    public class Computer{
        private String mCpu;
        private String mMainboard;
        public void setmCpu(String mCpu){
            this.mCpu = mCpu;
        }
        public void setmMainboard(String mMainboard){
            this.mMainboard = mMainboard;
        }
    }
    
    1. 创建Builder类规范产品的组建
      商家组装计算机有一套组装方法的模板,就是一个抽象的Builder类,其里面提供了安装CPU,主板的方法,以及组装成计算机的create方法,如下:
    public abstract class Builder{
        public abstract void buildCpu(String cpu);
        public abstract void buildMainboard(String mainboard);
        public abstract Computer create();
    }
    

    商家实现了抽象的Builder类,

    public class ComputerBuilder extends Builder{
        private Computer mComputer = new Computer();
        @Override
        public void buildCpu(String cpu){
            mComputer.setmCpu(cpu);
        }
        @Override
        public void buildMainboard(String mainboard){
            mComputer.setmMainboard(mainboard);
        }
        @Override
        public Computer create(){
            return mComputer;    
        }
    }
    
    1. 用导演类来统一组装过程
      商家的导演类用来规范组装的流程,先装主板,再是CPU,最后组装成计算机:
    public class Director{
        Builder mBuild = null;
        public Director(Builder build){
            this.mBuild = build;
        }
        public Computer createComputer(String cpu, String mainboard){
            //规范建造流程
            this.mBuild.buildMainboard(mainboard);
            this.mBuild.buildCpu(cpu);
            return mBuild.create();        
        }
    }
    
    1. 客户端调用导演类
      商家用导演类组装计算机,我们只需要提供想要的CPU,主板就可以了,至于商家是如何组装的,我们无需知道。
    public class CreateComputer{
        public static void main(String[] args){
            Builder mBuilder = new ComputerBuilder();
            Director mDirector = new Director(mBuilder);
            //组装计算机
            mDirector.createComputer("i7-7700k","华硕B350-F主板");
        }
    }
    

    3. 使用建造者模式的场景以及优缺点

    建造者模式主要解决在软件系统中,有时候面临着"一个复杂对象"的创建工作,其通常由各个部分的子对象用一定的算法构成;由于需求的变化,这个复杂对象的各个部分经常面临着剧烈的变化,但是将它们组合在一起的算法却相对稳定。

    建造者模式的使用场景:
    (1)当产品有复杂的内部构造时(参数很多)。
    (2)需要生产的产品的属性相互依赖,这些属性的赋值顺序比较重要时。

    优点:
    建造者类逻辑独立,易拓展。
    缺点:
    相对于普通写法产生了多余的Build对象以及Director对象,消耗了内存。

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