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设计模式-创建型模式-建造者模式

概述

建造者模式 : Builder Pattern : 是一种创建型设计模式.
核心思想逐步构建复杂对象。
使用场景 : 适用于当一个对象需要经过多个步骤来创建,并且这些步骤可能有所不同或者顺序可以变化的情况。
使用效果 : 通过使用建造者模式,可以将对象的构造过程与其表示分离,使得同样的构造过程可以创建不同的表示。

核心角色

Product (产品): 被构建的复杂对象。它定义了各个组件以供Director使用。
Builder (抽象建造者): 定义创建Product对象的接口或抽象类,包含创建各个部件的方法和返回最终产品的方法。
ConcreteBuilder (具体建造者): 实现Builder接口的具体类,负责创建和组装产品的各个部分。
Director (指挥者): 构建一个使用Builder接口的对象。通过调用适当的builder方法逐步构建产品。这个角色确保构建过程的一致性。(将客户端与产品对象的进行解耦;控制产品对象的生产过程)

类图

场景描述 :
创建 Computer 产品对象; 不同的创建者有不同的实现。

在这里插入图片描述

案例代码

产品类

public class Computer {
    private String brand;
    private String cpu;
    private String memory;

	构造方法
	getter
	setter
	toString
	
}

抽象建造者

public abstract class ComputerBuilder {

    protected Computer computer;

    public ComputerBuilder() {
        computer = new Computer();
    }

    // 抽象方法 : 构建 Computer 对象组件的各种方法
    public abstract void buildBrand();
    public abstract void buildCpu();
    public abstract void buildMemory();
    // 抽象方法 : 返回 Computer 对象
    public Computer getComputer() {
        return computer;
    }

}

具体建造者

对 抽象方法的具体实现

public class ComputerBuilderXiaomi extends ComputerBuilder{

    public ComputerBuilderXiaomi() {
        super();
    }

    @Override
    public void buildBrand() {
        computer.setBrand("xiaomi");
    }

    @Override
    public void buildCpu() {
        computer.setCpu("i7");
    }

    @Override
    public void buildMemory() {
        computer.setMemory("256G");
    }
}

指挥者

通过对 建造者 的方法的调用,实现 目标对象的创建。

public class ComputerDirector {
    /**
     * 指挥者 需要的是一个具体的建造者对象
     */
    private ComputerBuilder computerBuilder;

    public ComputerDirector(ComputerBuilder computerBuilder) {
        this.computerBuilder = computerBuilder;
    }

    /**
     * 执行的建造过程,封装了具体的建造过程
     * @return 返回建造好的对象
     */
    public Computer build() {
        computerBuilder.buildBrand();
        computerBuilder.buildCpu();
        computerBuilder.buildMemory();
        return computerBuilder.getComputer();
    }

}

客户端(测试程序)

直接使用 指挥者对象+建造者对象 完成 目标对象的创建和获取。

public class ClientTest {
    public static void main(String[] args) {
    	// 建造者对象
        ComputerBuilder xiaomiBuilder = new ComputerBuilderXiaomi();
        // 指挥者对象
        ComputerDirector computerDirector = new ComputerDirector(xiaomiBuilder);
        // 执行对象的创建
        Computer computer = computerDirector.build();
        // 输出对象
        System.out.println("创建的电脑对象 : " + computer);
    }
}

建造者模式的注意事项

1、客户端 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是独立的,与其他的具体建造者无关,因此可以很方便的替换或新增具体建造者,用户使用不同的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、增加新的具体创建者无需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,导致系统变化的很庞大,因此这种情况下,需要考虑是否选择建造者模式。
7、抽象工厂模式 与 建造者模式的区别
1) 抽象工厂模式实现对产品族的创建,不关系具体的构建过程,只关心什么产品由什么工厂生产即可。
2) 建造者模式需要按照指定的步骤创建产品,主要目的是通过组装零配件而产生一个新的产品。

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