建造者模式(Builder Pattern),又叫做生成器模式,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,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可构建它,用户不需要知道内部的具体构建细节。
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 ,它一般是接口/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。
使用建造者解决盖房子需求应用实例
首先理清楚思路,需要有个一产品,抽象的建造者,具体建造者,还有一个指挥者
1、产品
//产品
public class House {
private String basis;
private String wall;
private String roofed;
public String getBasis() {
return basis;
}
public void setBasis(String basis) {
this.basis = basis;
}
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;
}
}
2、抽象建造者
//抽象建造者
public abstract class HouseBuilder {
protected House house = new House();
public abstract void buildBasis();
public abstract void buildWalls();
public abstract void buildRoofed();
public House buildHouse(){
return house;
}
}
3、具体建造者
//具体建造者
public class CommonHouse extends HouseBuilder {
public void buildBasis(){
System.out.println("普通房子打地基");
}
public void buildWalls(){
System.out.println("普通房子砌墙");
}
public void buildRoofed(){
System.out.println("普通房子屋顶");
}
}
//具体建造者
public class HighBuilding extends HouseBuilder {
public void buildBasis(){
System.out.println("高楼打地基");
}
public void buildWalls(){
System.out.println("高楼建墙");
}
public void buildRoofed(){
System.out.println("高楼屋顶");
}
}
4、指挥者
//指挥者
public class HouseDirector {
HouseBuilder houseBuilder =null;
//构造函数传入houseBuilder
public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder){
this.houseBuilder=houseBuilder;
}
//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 constructHouse(){
houseBuilder.buildBasis();
houseBuilder.buildWalls();
houseBuilder.buildRoofed();
return houseBuilder.buildHouse();
}
}
5、新建一个client端调用
public class Client {
public static void main(String[] args){
//盖普通房子
CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
//准备创建房子的指挥者
HouseDirector houseDirector=new HouseDirector(commonHouse);
//完成盖房子,返回产品
House house = houseDirector.constructHouse();
//盖高楼的
HighBuilding highBuilding = new HighBuilding();
//准备创建高楼的指挥者,使用set方法
houseDirector.setHouseBuilder(highBuilding);
//完成盖高楼,返回产品
houseDirector.constructHouse();
}
}
建造者在jdk源码中的应用
java.lang.StringBuilder中的建造者模式
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已经是建造者了,只是不能实例化
StringBuilder即充当了指挥者角色,又充当了具体的建造者,建造的方法是由StringBuilder完成,而StringBuilder继承了AbstractStringBuilder。
建造者模式的注意事项和细节
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。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,则不大适合使用建造者模式,因此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。