设计模式之建造者模式

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建造者模式

概念

  • 将复杂对象的构造和表示分开，是的同样的步骤可以创建不同的表示(对象)
  • 解析一个复杂的表示(对象)，封装对象的构造过程。(将建造复杂对下岗的过程和组成对象的不见解耦)

UML图

建造者模式

director在接收到请求时调用构建服务，构建器每一次调用时都会一步步的创建
(buildPartA(),buildPartB(),buildPartC())一个复杂对象，产品构建完成后，
客户端通过方法(getResult())获取实例。

应用场景

  • 需要生成的产品对象有复杂的内部结构，这些产品对象具备共性；
  • 隔离复杂对象的创建和使用，并使得相同的创建过程可以创建不同的产品。

优缺点

优点

  • 易于解耦
    将产品本身与产品的创建过程进行解耦，可以使用相同的创建过程来得到不同的产品，细节依赖抽象

  • 易于控制对象的创建
    将复杂产品的创建步骤分解，使创建过程更加清晰

  • 扩展性好(易于扩展)
    增加新的具体建造者(Builder)无需修改原来类库的代码，易于扩展，符合”开闭原则”

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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。

缺点

  • 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。

  • 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。

例子

现实例子

将复杂对象的构造和表示分开，是的同样的步骤可以创建不同的表示(对象),上面这个模型是快餐
店用来制作儿童套餐的，儿童套餐由主食、副食、饮料和玩具这几部分组成。
请注意，儿童套餐的内容可能不同，但是制作过程是相同的，无论客户订购汉堡包或是芝士汉堡
还是鸡肉，流程都是相同的。柜台的员工(director)组装主要物品，辅助物品和玩具，然后将这
些放在一个袋子中，饮料放在另一个袋子里面，这就是一个典型的建造者模式(Builder mode)

示例代码

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/* "Product" */
class Pizza {
    private String dough = "";
    private String sauce = "";
    private String topping = "";

    public void setDough(String dough) {
        this.dough = dough;
    }

    public void setSauce(String sauce) {
        this.sauce = sauce;
    }

    public void setTopping(String topping) {
        this.topping = topping;
    }
}

/* "Abstract Builder" */
abstract class PizzaBuilder {
    protected Pizza pizza;

    public Pizza getPizza() {
        return pizza;
    }

    public void createNewPizzaProduct() {
        pizza = new Pizza();
    }

    public abstract void buildDough();
    public abstract void buildSauce();
    public abstract void buildTopping();
}

/* "ConcreteBuilder" */
class HawaiianPizzaBuilder extends PizzaBuilder {
    public void buildDough() {
        pizza.setDough("cross");
    }

    public void buildSauce() {
        pizza.setSauce("mild");
    }

    public void buildTopping() {
        pizza.setTopping("ham+pineapple");
    }
}

/* "ConcreteBuilder" */
class SpicyPizzaBuilder extends PizzaBuilder {
    public void buildDough() {
        pizza.setDough("pan baked");
    }

    public void buildSauce() {
        pizza.setSauce("hot");
    }

    public void buildTopping() {
        pizza.setTopping("pepperoni+salami");
    }
}

/* "Director" */
class Waiter {
    private PizzaBuilder pizzaBuilder;

    public void setPizzaBuilder(PizzaBuilder pb) {
        pizzaBuilder = pb;
    }

    public Pizza getPizza() {
        return pizzaBuilder.getPizza();
    }

    public void constructPizza() {
        pizzaBuilder.createNewPizzaProduct();
        pizzaBuilder.buildDough();
        pizzaBuilder.buildSauce();
        pizzaBuilder.buildTopping();
    }
}

/* A customer ordering a pizza. */
public class PizzaBuilderDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Waiter waiter = new Waiter();
        PizzaBuilder hawaiianPizzabuilder = new HawaiianPizzaBuilder();
        PizzaBuilder spicyPizzaBuilder = new SpicyPizzaBuilder();

        waiter.setPizzaBuilder( hawaiianPizzabuilder );
        waiter.constructPizza();

        Pizza pizza = waiter.getPizza();
    }
}