java的23种设计模式之建造者模式

• 场景和本质
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• 案例
  • 原理
• 应用场景

场景和本质

场景

• 我们要建造一个复杂的产品。比如：神州飞船,Iphone。这个复杂的产品的创建。有这样一个问题需要处理：装配这些子组件是不是有个步骤问题?
• 实际开发中，我们所需要的对象构建时，也非常复杂，有很多步骤需要处理时。

本质

• 分离了对象子组件的单独构造(由Builder来负责)和装配(由Director负责)。 从而可以构造出复杂的对象。这个模式适用于：某个对象的构建过程复杂的情况下使用。
• 由于实现了构建和装配的解耦。不同的构建器，相同的装配，也可以做出不同的对象；相同的构建器，不同的装配顺序也可以做出不同的对象。也就是实现了构建算法、装配算法的解耦，实现了更好的复用。
• 建造者模式（Builder Pattern）使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象
• 意图：将一个复杂的构建与其表示相分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示
• 何时使用：一些基本部件不会变，而其组合经常变化的时候（飞船可以用不同品牌的零部件构造而成）
• 优点： 1、建造者独立，易扩展。 2、便于控制细节风险
• 缺点： 1、产品必须有共同点，范围有限制。 2、如内部变化复杂，会有很多的建造类
• 使用场景： 1、需要生成的对象具有复杂的内部结构。 2、需要生成的对象内部属性本身相互依赖
• 注意事项：与工厂模式的区别是：建造者模式更加关注与零件装配的顺序

案例

• builder（抽象建造者）：给出一个抽象结论，以规范产品对象的各个组成成分的建造。这个接口规定要实现复杂对象的那些部分的创建，并不涉及具体的对象部件的创建。
• ConcreteBuilder（具体建造者）：实现Builder接口，针对不同的商业逻辑，具体化复杂对象的各部分的创建。在构造过程完成后，提供产品的实例
• Director（指导者）：调用具体建造者来创建复杂对象的各个部分，在指导者中不涉及具体产品的信息，只负责保证对象各部分完整创建或按某种顺序创建
• Product（产品类）：要创建的复杂对象

package com.bjsxt.builder;

/**
 * 宇宙飞船类
 * @author 尚学堂高淇 www.sxt.cn
 *
 */
public class AirShip {

	private OrbitalModule orbitalModule;  //轨道舱
	private Engine engine; //发动机
	private EscapeTower escapeTower;  //逃逸塔

	public void launch(){
		System.out.println("发射！");
	}

	public OrbitalModule getOrbitalModule() {
		return orbitalModule;
	}
	public void setOrbitalModule(OrbitalModule orbitalModule) {
		this.orbitalModule = orbitalModule;
	}
	public Engine getEngine() {
		return engine;
	}
	public void setEngine(Engine engine) {
		this.engine = engine;
	}
	public EscapeTower getEscapeTower() {
		return escapeTower;
	}
	public void setEscapeTower(EscapeTower escapeTower) {
		this.escapeTower = escapeTower;
	}

}
/**
 * 轨道舱类
 * @author Administrator
 *
 */
class OrbitalModule{
	/**
	 * 轨道舱名称
	 */
	private String name;

	public OrbitalModule(String name) {
		this.name = name;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

}
/**
 * 发动机名称
 * @author Administrator
 *
 */
class Engine {
	/**
	 * 发动机名称
	 */
	private String name;

	public Engine(String name) {
		this.name = name;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

}
/**
 * 逃逸塔类
 * @author Administrator
 *
 */
class EscapeTower{
	/**
	 * 逃逸塔名称
	 */
	private String name;

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {大专栏  java的23种设计模式之建造者模式span>
		this.name = name;
	}

	public EscapeTower(String name) {
		super();
		this.name = name;
	}

}

package com.bjsxt.builder;
/**
 * 飞船组装接口
 * @author Administrator
 *
 */
public interface AirShipDirector {

	/**
	 * 组装飞船对象
	 * @return
	 */
	AirShip   directAirShip();

}

package com.bjsxt.builder;

/**
 * 宇宙飞船构造接口
 * @author Administrator
 *
 */
public interface AirShipBuilder {
	/**
	 * 构造发动机
	 * @return
	 */
	Engine builderEngine();
	/**
	 * 构造轨道舱
	 * @return
	 */
	OrbitalModule builderOrbitalModule();
	/**
	 * 构造逃逸塔
	 * @return
	 */
	EscapeTower  builderEscapeTower();
}

package com.bjsxt.builder;

public class SxtAirShipBuilder implements AirShipBuilder {
	//StringBuilder, 以后学习XML解析中，JDOM库中的类：DomBuilder,SaxBuilder
	@Override
	public Engine builderEngine() {
		System.out.println("构建尚学堂牌发动机！");
		return new Engine("尚学堂牌发动机！");
	}

	@Override
	public EscapeTower builderEscapeTower() {

		System.out.println("构建逃逸塔");
		return new EscapeTower("尚学堂牌逃逸塔");
	}

	@Override
	public OrbitalModule builderOrbitalModule() {
		System.out.println("构建轨道舱");
		return new OrbitalModule("尚学堂牌轨道舱");
	}	

}

package com.bjsxt.builder;

public class SxtAirshipDirector implements AirShipDirector {

	private AirShipBuilder builder;

	public SxtAirshipDirector(AirShipBuilder builder) {
		this.builder = builder;
	}

	@Override
	public AirShip directAirShip() {
		Engine e = builder.builderEngine();
		OrbitalModule o = builder.builderOrbitalModule();
		EscapeTower et = builder.builderEscapeTower();

		//装配成飞船对象
		AirShip ship = new AirShip();
		ship.setEngine(e);
		ship.setEscapeTower(et);
		ship.setOrbitalModule(o);

		return ship;
	}

}

package com.bjsxt.builder;

public class Client {
	public static void main(String[] args) {

		AirShipDirector director = new SxtAirshipDirector(new SxtAirShipBuilder());

		AirShip ship = director.directAirShip();

		System.out.println(ship.getEngine().getName());

		ship.launch();

	}
}

原理

飞船类（有轨道舱，发动机，逃逸塔属性），轨道舱类（有名称属性），发动机类（有名称属性），逃逸塔类（有名称属性）

飞船构造接口（有构造发动机，轨道舱，逃逸塔方法）--->尚学堂飞船构造类

飞船组装接口（有组装飞船对象的方法）--->尚学堂飞船组装类（使用了飞船构造接口）

应用场景

• StringBuilder类的append方法：StringBuilder把构建者的角色交给了其的父类AbstractStringBuilder，最终调用的是父类的append（）
• SQL中的PreparedStatement
• JDOM中，DomBuilder、SAXBuilder