设计模式-建造者模式

建造者模式的定义

*建造者(Builder)模式: * 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,它将变与不变想分离,即产品的组成部分是不变的,但是每一部分是可以灵活选择的

特点

1. *优点: *
   • 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
2. *缺点: *
   • 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
3. 建造者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

模式的结构与实现

1. 模式的结构

   • 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

   

2. 模式的实现

   //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
       }
   }

   //抽象建造者:包含创建产品各子部件的抽象方法
   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;
       }
   }

   //具体建造者:实现了抽象建造者接口
   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");
       }
   }

   //指挥者:调用建造者中的方法完成复杂对象的创建
   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();
       }
   }

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

3. 实例

   /**
    * 建造者模式(Builder Pattern)
    * 当构造方法过多或参数过多时使用建造者模式,可以更好的创建对象
    * NutritionFacts cocaCola = new NutritionFacts.Builder(240, 8)
    * .calories(100).sodium(35).carbohydrate(27).build();
    */
   public class NutritionFacts {
       private final int servingSize;
       private final int servings;
       private final int calories;
       private final int fat;
       private final int sodium;
       private final int carbohydrate;
       public static class Builder {
           // Required parameters
           private final int servingSize;
           private final int servings;
           // Optional parameters - initialized to default values
           private int calories = 0;
           private int fat = 0;
           private int sodium = 0;
           private int carbohydrate = 0;
           public Builder(int servingSize, int servings) {
               this.servingSize = servingSize;
               this.servings = servings;
           }
           public Builder calories(int val) {
               calories = val;
               return this;
           }
           public Builder fat(int val) {
               fat = val;
               return this;
           }
           public Builder sodium(int val) {
               sodium = val;
               return this;
           }
           public Builder carbohydrate(int val) {
               carbohydrate = val;
               return this;
           }
           public NutritionFacts build() {
               return new NutritionFacts(this);
           }
       }
       private NutritionFacts(Builder builder) {
           servingSize = builder.servingSize;
           servings = builder.servings;
           calories = builder.calories;
           fat = builder.fat;
           sodium = builder.sodium;
           carbohydrate = builder.carbohydrate;
       }
   }