创造类模式：工厂方法模式VS建造者模式。

梦里梦外; 2024-02-18 23:58 29阅读 0赞

工厂方法模式注重的是整体对象的创建方法，而建造者模式注重的是部件构件的过程，旨在通过一步一步地精确构造创建出一个复杂的对象。我们举个简单例子来说明两者的差异，如要制造一个超人，如果使用工厂方法模式，直接产生出来的就是一个力大无穷、能够飞翔、内裤外穿的超人；而如果使用建造者模式，则需要组装手、头、脚、躯干等部分，然后再把内裤外穿，于是一个超人就产生了。

## 按工厂方法建造超人 ##

首先，按照工厂方法模式创建出一个超人，按照年龄把超人分为两种类型：成年超人和未成年超人。这是一个非常正宗的工厂方法模式，定义一个产品的接口，然后再定义两个实现，通过超人制造工厂制造超人。想想看我们对超人最大印象是什么？当然是他的超能力，我们以specialTalent方法来代表，先看抽象产品类，如下所示。

public interface ISuperMan {
    	/**
    	 * 每个超人都有特殊技能
    	 */
    	void specialTalent();
    }

产品的接口定义好了，我们再来看具体的产品。先看成年超人，很简单，如下所示。

public class AdultSuperMan implements ISuperMan {
    
    	@Override
    	public void specialTalent() {
    		System.out.println("超人力大无穷");
    	}
    
    }

未成年超人的代码如下所示。

public class ChildSuperMan implements ISuperMan {
    
    	@Override
    	public void specialTalent() {
    		System.out.println("小超人的能力是刀枪不入、快速运动");
    	}
    
    }

产品都具备，那我们编写一个工厂类，其意图就是生产超人，具体是成年超人还是未成年超人，则由客户端决定，如下所示。

public class SuperManFactory {
    	/**
    	 * 定义一个生产超人的工厂
    	 * 
    	 * @param type
    	 * @return
    	 */
    	public static ISuperMan createSuperMan(String type) {
    		// 根据输入参数产生不同的超人
    		if ("adult".equalsIgnoreCase(type)) {
    			// 生产成人超人
    			return new AdultSuperMan();
    		} else if ("child".equalsIgnoreCase(type)) {
    			// 生成未成年超人
    			return new ChildSuperMan();
    		} else {
    			return null;
    		}
    	}
    }

产品有了，工厂类也有了，剩下的工厂就是开始生产超人。这也非常简单，如下所示。

public class Client {
    	/**
    	 * 场景类
    	 * 
    	 * @param args
    	 */
    	public static void main(String[] args) {
    		// 生产一个成年超人
    		ISuperMan adultSuperMan = SuperManFactory.createSuperMan("adult");
    		// 展示一下超人的技能
    		adultSuperMan.specialTalent();
    	}
    }

建立了一个超人生产工厂，年复一年的生产超人，对于具体生产出的产品，不管是成年超人还是未成年超人，都是一个模样：深蓝色紧身衣、胸前S标记、内裤外穿，没有特殊的地方。但是我们的目的达到了——生产出超人，拯救全人类，这就是我们的意图。具体怎么生产、怎么组装，这不是工厂方法模式要考虑的，也就是说，工厂模式关注的是一个产品整体，生产出的产品应该具有相似的功能和架构。

注意：通过工厂方法模式生产出对象，然后由客户端进行对象的其他操作，但是并不代表所有生产出的对象都必须具有相同的状态和行为，他是由产品所决定。

## 按建造者模式建造超人 ##

我们再来看看建造者模式是如何生产超人的，我们在抽象建造者上使用了模板方法模式，每一个建造者都必须返回一个产品，但是产品是如何制造的，则由各个建造者自己负责。我们来看看程序，先看产品类，如下所示。

public class SuperMan {
    	// 超人的躯体
    	private String body;
    	// 超人的特殊技能
    	private String specialTalent;
    	// 超人的标志
    	private String specialSymbol;
    
    	public String getBody() {
    		return body;
    	}
    
    	public void setBody(String body) {
    		this.body = body;
    	}
    
    	public String getSpecialTalent() {
    		return specialTalent;
    	}
    
    	public void setSpecialTalent(String specialTalent) {
    		this.specialTalent = specialTalent;
    	}
    
    	public String getSpecialSymbol() {
    		return specialSymbol;
    	}
    
    	public void setSpecialSymbol(String specialSymbol) {
    		this.specialSymbol = specialSymbol;
    	}
    
    }

超人这个产品是由三部分组成：躯体、特殊技能、身份标记，这就类似于电子产品，首先生产出一个固件，然后再安装一个灵魂（软件驱动），最后再打上产品标签。完事了！一个崭新的产品就诞生了！我们的超人也是这样生产的，先生产一个普通的躯体，然后注入特殊技能，最后打上S标签，一个超人生产完毕。我们再来看一下建造者的抽象定义，如下所示。

public abstract class Builder {
    	// 定义一个超人的应用
    	protected final SuperMan superMan = new SuperMan();
    
    	/**
    	 * 构造出超人躯体
    	 * 
    	 * @param body
    	 */
    	public void setBody(String body) {
    		this.superMan.setBody(body);
    	}
    
    	/**
    	 * 构建出超人的特殊技能
    	 * 
    	 * @param st
    	 */
    	public void setSpecialTalent(String st) {
    		this.superMan.setSpecialTalent(st);
    	}
    
    	/**
    	 * 购机拿出超人的特殊标记
    	 * 
    	 * @param ss
    	 */
    	public void setSpecialSymbol(String ss) {
    		this.superMan.setSpecialSymbol(ss);
    	}
    
    	/**
    	 * 构建出一个完整的超人
    	 * 
    	 * @return
    	 */
    	public abstract SuperMan getSuperMan();
    }

一个典型的模板方法模式，超人的各个部件（躯体、灵魂、标志）都准备好了，具体怎么组装则是由实现类来决定。我们先来看成年超人，如下所示。

public class AdultSuperManBuilder extends Builder {
    
    	@Override
    	public SuperMan getSuperMan() {
    		super.setBody("强壮的躯体");
    		super.setSpecialTalent("会飞行");
    		super.setSpecialSymbol("胸前带S标记");
    		return super.superMan;
    	}
    
    }

怎么回事？在这里怎么把模板方法模式迁移到建造者了？设计模式只是提供了一个解决问题的意图：复杂对象的构件与他的表示分离，而没有具体定出一个设计模式必须是这样的实现，必须是这样的代码，灵活运用模式才是其根本，别学死板了。  
我们继续看未成年超人的建造者，如下所示。

public class ChildSuperManBuilder extends Builder {
    
    	@Override
    	public SuperMan getSuperMan() {
    		super.setBody("强壮的躯体");
    		super.setSpecialTalent("刀枪不入");
    		super.setSpecialSymbol("胸前带小S标记");
    		return super.superMan;
    	}
    
    }

大家注意看我们这两个具体的建造者，他们都关注了产品的各个部分，在某些应用场景下甚至会关心产品的构件顺序，即使是相同的部件，装配顺序不同，产生的结果也不同，这也正是建造者模式的意图：通过不同的部件、不同装备产生不同的复杂对象。我们再来看导演类，如下所示。

public class Director {
    	// 两个建造者的应用
    	private static Builder adultBuilder = new AdultSuperManBuilder();
    	// 未成年人的建造者
    	private static Builder childBuilder = new ChildSuperManBuilder();
    
    	/**
    	 * 建造一个成年、会飞行的超人
    	 * 
    	 * @return
    	 */
    	public static SuperMan getAdultSuperMan() {
    		return adultBuilder.getSuperMan();
    	}
    
    	/**
    	 * 建造一个未成年、刀枪不入的超人
    	 * 
    	 * @return
    	 */
    	public static SuperMan getChildSuperMan() {
    		return childBuilder.getSuperMan();
    	}
    }

这很简单，不多说了！看看场景类是如何调用的，如下所示。

public class Client {
    	public static void main(String[] args) {
    		// 建造一个成年超人
    		SuperMan adultSuperMan = Director.getAdultSuperMan();
    		// 展示一下超人的信息
    		System.out.println(adultSuperMan.getSpecialTalent());
    	}
    }

这个场景类的写法与工厂方法模式是相同的，但是你可以看到，在建立超人的过程中，建造者必须关注超人的各个部件，而工厂方法模式则只关注超人的整体，这就是两者的区别。

## 最佳实践 ##

工厂方法模式和建造者模式都属于对象创建类模式，都用来创建类的对象。但他们之间的区别还是比较明显的。

*  意图不同

在工厂方法模式里，我们关注的是一个产品整体，如超人整体，无须关心产品的各部分是如何创建出来的；但在建造者模式中，一个具体产品的产生是依赖各个部件的产生以及装配顺序，他关注的是“由零件一件一件的组装出产品对象”。简单的说，工厂模式是一个对象创建的粗线条应用，建造者模式则是通过细线条勾勒出一个复杂对象，关注的是产品组成部分的创建过程。

*  产品的复杂度不同

工厂方法模式创建的产品一般都是单一性质产品，如成年超人，都是一个模样，而建造者模式创建的则是一个复合产品，他由各个部件复合而成，部件不同产品对象当然不同。这不是说工厂方法模式创建的对象简单，而是指他们的粒度大小不同。一般来说，工厂方法模式的对象粒度比较粗，建造者模式的产品对象粒度比较细。

两者的区别有了，那在具体的应用中，我们该如何选择呢？是用工厂方法模式来创建对象，还是用建造者模式来创建对象，这完全取决于我们在做系统设计时的意图，如果需要详细关注一个产品部件的生产、安装步骤，则选择建造者，否则选择工厂方法模式。