java设计模式-建造者模式

基本概念

是一种对象构建的设计模式,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。

Builder模式是一步一步创建一个复杂的对象,它允许用户可以只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建它们。用户不知道内部的具体构建细节。Builder模式是非常类似抽象工厂模式,细微的区别大概只有在反复使用中才能体会到。

UML结构图:

上图是Strategy 模式的结构图,让我们可以进行更方便的描述:

  • Builder:为创建一个Product对象的各个部件指定抽象接口。
  • ConcreteBuilder:实现Builder的接口以构造和装配该产品的各个部件,定义并明确它所创建的表示,提供一个检索产品的接口
  • Director:构造一个使用Builder接口的对象。
  • Product:表示被构造的复杂对象。ConcreateBuilder创建该产品的内部表示并定义它的装配过程。

为何使用

是为了将构建复杂对象的过程和它的部件解耦。注意:是解耦过程和部件。 因为一个复杂的对象,不但有很多大量组成部分,如汽车,有很多部件:车轮、方向盘、发动机,还有各种小零件等等,部件很多,但远不止这些,如何将这些部件装配成一辆汽车,这个装配过程也很复杂(需要很好的组装技术),Builder模式就是为了将部件和组装过程分开。

如何使用

首先假设一个复杂对象是由多个部件组成的,Builder模式是把复杂对象的创建和部件的创建分别开来,分别用Builder类和Director类来表示。

首先,需要一个接口,它定义如何创建复杂对象的各个部件:

public interface Builder {
        //创建部件A  比如创建汽车车轮void buildPartA();
       //创建部件B 比如创建汽车方向盘void buildPartB();
       //创建部件C 比如创建汽车发动机void buildPartC();
       //返回最后组装成品结果 (返回最后装配好的汽车)
       //成品的组装过程不在这里进行,而是转移到下面的Director类中进行.
       //从而实现了解耦过程和部件

        Product getResult();
    }

用Director构建最后的复杂对象,而在上面Builder接口中封装的是如何创建一个个部件(复杂对象是由这些部件组成的),也就是说Director的内容是如何将部件最后组装成成品:

public class Director {
        private Builder builder;

        public Director(Builder builder) {
            this.builder = builder;
        }
        // 将部件partA partB partC最后组成复杂对象

        //这里是将车轮 方向盘和发动机组装成汽车的过程
        public void construct() {
            builder.buildPartA();
            builder.buildPartB();
            builder.buildPartC();
        }
    }

Builder的具体实现ConcreteBuilder:

  • 通过具体完成接口Builder来构建或装配产品的部件;
  • 定义并明确它所要创建的是什么具体东西;
  • 提供一个可以重新获取产品的接口。
public class ConcreteBuilder implements Builder {
        Part partA, partB, partC;
        public void buildPartA() {
          //这里是具体如何构建
      }

        public void buildPartB() {
          //这里是具体如何构建
      }

        public void buildPartC() {
          //这里是具体如何构建
      }

        public Product getResult() {
          //返回最后组装成品结果
      }
    }

复杂对象:产品Product:

public interface Product { }

复杂对象的部件:

public interface Part { }

我们看看如何调用Builder模式:

ConcreteBuilder builder = new ConcreteBuilder();
Director director = new Director(builder);
director.construct();
Product product = builder.getResult();

Builder模式的应用

在Java实际使用中,我们经常用到"池"(Pool)的概念,当资源提供者无法提供足够的资源,并且这些资源需要被很多用户反复共享时,就需要使用池。"池"实际是一段内存,当池中有一些复杂的资源的"断肢"(比如数据库的连接池,也许有时一个连接会中断),如果循环再利用这些"断肢",将提高内存使用效率,提高池的性能。修改Builder模式中Director类使之能诊断"断肢"断在哪个部件上,再修复这个部件。

原文发布于微信公众号 - java工会(javagonghui)

原文发表时间:2018-04-19

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