java建造者模式的特点及应用场景

Java  /  管理员 发布于 8年前   451

建造者模式

模式的定义与特点

建造者（Builder）模式的定义：指将一个复杂对象的构造与它的表示分离，使同样的构建过程可以创建不同的表示，这样的设计模式被称为建造者模式。它是将一个复杂的对象分解为多个简单的对象，然后一步一步构建而成。它将变与不变相分离，即产品的组成部分是不变的，但每一部分是可以灵活选择的。

该模式的主要优点如下：

各个具体的建造者相互独立，有利于系统的扩展。客户端不必知道产品内部组成的细节，便于控制细节风险。

其缺点如下：

产品的组成部分必须相同，这限制了其使用范围。如果产品的内部变化复杂，该模式会增加很多的建造者类。

建造者（Builder）模式和工厂模式的关注点不同：建造者模式注重零部件的组装过程，而工厂方法模式更注重零部件的创建过程，但两者可以结合使用。

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模式的结构与实现

建造者（Builder）模式由产品、抽象建造者、具体建造者、指挥者等 4 个要素构成，现在我们来分析其基本结构和实现方法。

1. 模式的结构

建造者（Builder）模式的主要角色如下。

产品角色（Product）：它是包含多个组成部件的复杂对象，由具体建造者来创建其各个滅部件。抽象建造者（Builder）：它是一个包含创建产品各个子部件的抽象方法的接口，通常还包含一个返回复杂产品的方法 getResult()。具体建造者(Concrete Builder）：实现 Builder 接口，完成复杂产品的各个部件的具体创建方法。指挥者（Director）：它调用建造者对象中的部件构造与装配方法完成复杂对象的创建，在指挥者中不涉及具体产品的信息。

其结构图如下所示：

2. 模式的实现

(1) 产品角色：包含多个组成部件的复杂对象。

public class Product {    private String partA;    private String partB;    private String partC;    public void setPartA(String partA) {        this.partA = partA;    }    public void setPartB(String partB) {        this.partB = partB;    }    public void setPartC(String partC) {        this.partC = partC;    }    public void show() {        //显示产品的特性    }}

(2) 抽象建造者：包含创建产品各个子部件的抽象方法。

public abstract class Builder {    //创建产品对象    protected Product product = new Product();    public abstract void buildPartA();    public abstract void buildPartB();    public abstract void buildPartC();    //返回产品对象    public Product getResult() {        return product;    }}

(3) 具体建造者：实现了抽象建造者接口。

public class ConcreteBuilder extends Builder {    public void buildPartA() {        product.setPartA("建造 PartA");    }    public void buildPartB() {        product.setPartA("建造 PartB");    }    public void buildPartC() {        product.setPartA("建造 PartC");    }}

(4) 指挥者：调用建造者中的方法完成复杂对象的创建。

public class Director {    private Builder builder;    public Director(Builder builder) {        this.builder = builder;    }    //产品构建与组装方法    public Product construct() {        builder.buildPartA();        builder.buildPartB();        builder.buildPartC();        return builder.getResult();    }}

(5) 客户端

public class Client {    public static void main(String[] args) {        Builder builder = new ConcreteBuilder();        Director director = new Director(builder);        Product product = director.construct();        product.show();    }}

模式的应用场景

建造者（Builder）模式创建的是复杂对象，其产品的各个部分经常面临着剧烈的变化，但将它们组合在一起的算法却相对稳定，所以它通常在以下场合使用。

创建的对象较复杂，由多个部件构成，各部件面临着复杂的变化，但构件间的建造顺序是稳定的。创建复杂对象的算法独立于该对象的组成部分以及它们的装配方式，即产品的构建过程和最终的表示是独立的。

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