[设计模式]建造者模式
简介
建造者模式 (Builder)将一个复杂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。
建造者模式是一种对象创建型模式 （可参考 设计模式 创建型模式）。
使用建造者模式，用户就只需要指定需要建造的类型，具体的建造过程和细节并不需要知道。
结构
图-建造者模式结构图
Product : 产品类，由多个部件构成。
class Product {
List<String> parts = new ArrayList<String>();
public void AddPart(String part) {
parts.add(part);
}
public void show() {
System.out.println("============== 产品创建 ==============");
for (String part : parts) {
System.out.println(part);
}
}
}Builder : 抽象建造者，确定产品由ABC三个部件构成，并声明一个得到产品建造后结果的方法getResult。
interface Builder {
public void buildPartA();
public void buildPartB();
public void buildPartC();
public Product getResult();
}ConcreteBuilder : 实现Builder接口中的具体方法。
class ConcreteBuilder implements Builder {
private Product product = new Product();
@Override
public void buildPartA() {
product.AddPart("部件A");
}
@Override
public void buildPartB() {
product.AddPart("部件B");
}
@Override
public void buildPartC() {
product.AddPart("部件C");
}
@Override
public Product getResult() {
return product;
}
}Director : 指挥者类，指挥建造Product的过程（控制构建各部分组件的顺序）。
class Director {
public void construct(Builder builder) {
builder.buildPartC();
builder.buildPartA();
builder.buildPartB();
}
}Client : 用户并不需要知道具体的建造过程，只需指定建造 Product 具体类型。
public class BuilderPattern {
public static void main(String[] args) {
Director director = new Director();
Builder builder = new ConcreteBuilder();
director.construct(builder);
Product product = builder.getResult();
product.show();
}
}运行结果
============== 产品创建 ==============
部件C
部件A
部件B动机
创建一个复杂对象的算法，这个算法应当独立于对象的组成部分以及它们的装配方式。
构建过程必须允许构建对象时有不同的表示。
要点
建造者模式允许修改一个产品的内部表示。
它将构造和表示两块代码隔离开来。
它很好的控制了构建过程。
图-建造者模式时序图
关键流程
客户端创建 Director 对象并配置它所需要的 Builder 对象。 Director 负责通知 builder 何时建造 product 的部件。 Builder处理 director 的请求并添加 product 的部件。 客户端从 builder 处获得 product。
实例
想象一下盖房子的场景。 一栋房子是由地基、墙、屋顶、门、窗各部分组合而成的。 盖房子需要有建筑工人负责建造，有工程师负责画建筑图纸。
House (Product角色)
package com.zp.java.patterns.builder;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
// Product角色，由多个部件构成
public class House {
List<String> parts = new ArrayList<String>();
public void addPart(String part) {
parts.add(part);
}
public void show() {
System.out.println("======= 房子展示 =======");
for (String part : parts) {
System.out.println(part);
}
}
}Builder
package com.zp.java.patterns.builder;
// Builder角色 ，提供构建产品各部件的方法，并提供一个获得完整产品的方法。
public interface Builder {
public void buildFoundation();
public void buildWall();
public void buildRoof();
public void buildWindow();
public void buildDoor();
public House createHouse();
}Worker (ConcreteBuilder角色)
package com.zp.java.patterns.builder;
// ConcreteBuilder角色，实现 Builder 接口中的具体方法。
public class Worker implements Builder {
private House house = new House();
@Override
public void buildFoundation() {
house.addPart("地基");
}
@Override
public void buildWall() {
house.addPart("墙");
}
@Override
public void buildRoof() {
house.addPart("房顶");
}
@Override
public void buildWindow() {
house.addPart("窗户");
}
@Override
public void buildDoor() {
house.addPart("门");
}
@Override
public House createHouse() {
return house;
}
}Engineer (Director角色)
package com.zp.java.patterns.builder;
// Director角色，指挥构建产品的过程（控制构建顺序）
public class Engineer {
public void conduct(Builder builder) {
builder.buildFoundation();
builder.buildWall();
builder.buildRoof();
builder.buildWindow();
builder.buildDoor();
}
}Client
客户无需了解具体的构造细节。
package com.zp.java.patterns.builder;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Builder builder = new Worker();
Engineer engineer = new Engineer();
engineer.conduct(builder);
House house = builder.createHouse();
house.show();
}
}运行结果
======= 房子展示 =======
地基
墙
房顶
窗户
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本文属于 设计模式系列 。
参考资料
《大话设计模式》 《HeadFirst设计模式》