设计模式(六)——建造者模式(源码StringBuilder分析)
建造者模式
1 盖房项目需求
1) 需要建房子:这一过程为打桩、砌墙、封顶
2) 房子有各种各样的,比如普通房,高楼,别墅,各种房子的过程虽然一样,但是要求不要相同的.
3) 请编写程序,完成需求.
2 传统方式解决盖房需求
1) 思路分析(图解)
2) 代码
AbstractHouse类
package com.lin.bulider; public abstract class AbstractHouse { public abstract void bulidBasc();
public abstract void bulidWalls();
public abstract void bulidRoof(); public void bulid() {
bulidBasc();
bulidWalls();
bulidRoof();
} } class CommonHouse extends AbstractHouse{ @Override
public void bulidBasc() {
System.out.println("普通房子打地基!");
} @Override
public void bulidWalls() {
System.out.println("普通房子砌墙!");
} @Override
public void bulidRoof() {
System.out.println("普通房子封顶!");
} } class HighBuilding extends AbstractHouse{ @Override
public void bulidBasc() {
System.out.println("高楼大厦打地基!");
} @Override
public void bulidWalls() {
System.out.println("高楼大厦砌墙!");
} @Override
public void bulidRoof() {
System.out.println("高楼大厦封顶!");
} }
Client类
package com.lin.bulider; public class Client { public static void main(String[] args) {
CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
commonHouse.bulid();
}
}
3 传统方式的问题分析
1) 优点是比较好理解,简单易操作。
2) 设计的程序结构,过于简单,没有设计缓存层对象,程序的扩展和维护不好. 也就是说,这种设计方案,把产品(即:房子) 和 创建产品的过程(即:建房子流程) 封装在一起,耦合性增强了。(假如我只打地基,先不砌墙和封顶)
3) 解决方案:将产品和产品建造过程解耦 => 建造者模式.
4 建造者模式基本介绍
基本介绍
1) 建造者模式(Builder Pattern) 又叫生成器模式,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(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。
2) 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就可以构建它们, 用户不需要知道内部的具体构建细节。
5 建造者模式的四个角色
1) Product(产品角色): 一个具体的产品对象。
2) Builder(抽象建造者): 创建一个 Product 对象的各个部件指定的 接口/抽象类。
3) ConcreteBuilder(具体建造者): 实现接口,构建和装配各个部件。
4) 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。
6 建造者模式原理类图
7 建造者模式解决盖房需求应用实例
1) 需要建房子:这一过程为打桩、砌墙、封顶。不管是普通房子也好,别墅也好都需要经历这些过程,下面我们使用建造者模式(Builder Pattern)来完成
2) 思路分析图解(类图)
House类
package com.lin.bulider.puls; public class House { private String baise;
private String wall;
private String roofed;
public String getBaise() {
return baise;
}
public void setBaise(String baise) {
this.baise = baise;
}
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;
} }
HouseBuilderer类
package com.lin.bulider.puls; public abstract class HouseBuilder { protected House house = new House(); public abstract void buidBasic();
public abstract void buidWalls();
public abstract void buidRoof(); // 建造房子
public House buildHouse() {
return house;
} } class CommonHouse extends HouseBuilder{ @Override
public void buidBasic() {
System.out.println("普通房子打地基10米!");
} @Override
public void buidWalls() {
System.out.println("普通房子砌墙!");
} @Override
public void buidRoof() {
System.out.println("普通房子封顶!");
} } class HighBuilding extends HouseBuilder{
@Override
public void buidBasic() {
System.out.println("高楼打地基30米!");
} @Override
public void buidWalls() {
System.out.println("高楼砌墙!");
} @Override
public void buidRoof() {
System.out.println("高楼封顶!");
}
}
HouseDirector类
package com.lin.bulider.puls; public class HouseDirector { HouseBuilder houseBuilder = null; public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {
super();
this.houseBuilder = houseBuilder;
} public void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) {
this.houseBuilder = houseBuilder;
} // 如何建造房子
public House constructHouse() {
houseBuilder.buidBasic();
houseBuilder.buidWalls();
houseBuilder.buidRoof();
return houseBuilder.buildHouse();
}
}
Client类
package com.lin.bulider.puls; public class Client { public static void main(String[] args) {
CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse);
houseDirector.constructHouse(); System.out.println("************************");
HighBuilding highBuilding = new HighBuilding();
houseDirector.setHouseBuilder(highBuilding);
houseDirector.constructHouse();
}
}
8 建造者模式在 JDK 的应用和源码分析
1) java.lang.StringBuilder 中的建造者模式
2) 代码说明
3) 源码中建造者模式角色分析
Appendable 接口定义了多个 append 方法(抽象方法), 即 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,只是不能实例化
StringBuilder 即充当了指挥者角色,同时充当了具体的建造者,建造方法的实现是由 AbstractStringBuilder 完成 , 而 StringBuilder 继承了 AbstractStringBuilder
9 建造者模式的注意事项和细节
1) 客户端(使用程序)不必知道产品内部组成的细节,将产品本身与产品的创建过程解耦,使得相同的创建过程可以创建不同的产品对象
2) 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
3) 可以更加精细地控制产品的创建过程 。将复杂产品的创建步骤分解在不同的方法中,使得创建过程更加清晰, 也更方便使用程序来控制创建过程
4) 增加新的具体建造者无须修改原有类库的代码,指挥者类针对抽象建造者类编程,系统扩展方便,符合“开闭原则”
5) 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,则不适合使用建造者模式,因此其使用范围受到一定的限制。
6) 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.
7) 抽象工厂模式 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
仅供参考,有错误还请指出!
有什么想法,评论区留言,互相指教指教。
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