设计模式6——建造者模式（builder）

秒速五厘米 2023-06-14 04:09 8阅读 0赞

# 1，盖房项目需求 #

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.

## 传统方式解决盖房需求 ##

public abstract class AbstractHouse \{  
      
    //打地基  
    public abstract void buildBasic();  
    //砌墙  
    public abstract void buildWalls();  
    //封顶  
    public abstract void roofed();  
      
    public void build() \{  
        buildBasic();  
        buildWalls();  
        roofed();  
    \}  
      
\}

## 传统方式解决盖房需求问题分析 ##

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。

3) 解决方案：将产品和产品建造过程解耦 => 建造者模式.

# 2，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。

# 3，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。

# 4，建造者模式原理类图 #

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# 5，建造者模式解决盖房需求 #

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)

3) 代码实现

先来看看director类：  
//指挥者，这里去指定制作流程，返回产品  
public class HouseDirector \{  
      
    HouseBuilder houseBuilder = null;

//构造器传入 houseBuilder  
    public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) \{  
        this.houseBuilder = houseBuilder;  
    \}

//通过setter 传入 houseBuilder  
    public void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) \{  
        this.houseBuilder = houseBuilder;  
    \}  
      
    //如何处理建造房子的流程，交给指挥者  
    public House constructHouse() \{  
        houseBuilder.buildBasic();  
        houseBuilder.buildWalls();  
        houseBuilder.roofed();  
        return houseBuilder.buildHouse();  
    \}  
\}

也就是说director可以通过Builder类来实现创建的过程，director封装了实现的顺序。此外还有个产品类：  
//产品->Product  
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;  
    \}  
      
\}  
我认为建造者模式的好处在于将指挥者、建造者和产品进行了解耦，建造的顺序在指挥者哪里，实际的建造细节在建造者那里，建造的结果在产品里，这样的好处无疑是简化逻辑，并且方便扩展新的建造者。

# 6，在JDK中，StringBuilder的使用 #

StringBuilder在创建对象时，实际上调用了父类AbstractStringBuilder的方法：

public StringBuilder(CharSequence var1) \{

this(var1.length() + 16);

this.append(var1);

public StringBuilder append(String var1) \{

super.append(var1);

return this;

AbstractStringBuilder中append方法：

public AbstractStringBuilder append(String str) \{

if (str == null)

return appendNull();

int len = str.length();

ensureCapacityInternal(count + len);

str.getChars(0, len, value, count);

count += len;

return this;

实际上就是给AbstractStringBuilder的char\[\]数组添加字符串，首先判断是否为空，然后保证value数组能够装的下来，然后把扩充数组。

## 建造者模式在JDK的应用和源码分析 ##

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

# 7，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

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