06. 23种经典设计模式-15-建造者模式扩展

我就是我 2024-04-17 14:51 82阅读 0赞

## 1. 建造者扩展模式 ##

java语言中，抽象建造者除了可以是接口之外， 还可以是抽象类。通用建造者模式中需要在每个具体建造者中提供获取组合好的产品方法，此方法在多个建造者直接会产生冗余。因此可以将获取完成组装的产品方法提取到抽象建造者AbsBuilder中定义。

### 1.1 建造者扩展模式-角色 ###

*  Product(产品): 定义产品的属性及基础方法
 *  AbsBuilder(抽象建造者):
    
     *  规范产品各部分的创建方式
     *  与Product升级为组合关系, 创建AbsBuilder子类时, 同时创建新的Product;
     *  提供获取组合好的产品的方法及实现，设置为final, 子类不可修改
 *  Director(指挥者): 提供使用不同的步骤组成不同的产品的方法，并返回完整产品.
 *  ConcreteBuilder(具体建造者): 只实现各部分的创建步骤

### 1.2 建造者扩展模式-类图 ###

![建造者扩展模式类图][format_png]

### 1.3 建造者扩展模式-时序图 ###

![建造者扩展模式类图][format_png 1]

## 2. Java实现建造者扩展模式 ##

我们使用建造者扩展模式来实现上篇博客说的生产汽车的例子:

*  生成两种汽车: 奔驰和宝马
 *  每种汽车三种配置：
    
     *  标配: 只有天窗
     *  中配: 天窗和全息影像
     *  旗舰: 天窗, 全息影像, Boss 音响

### 2.1 相关类图 ###

*  CarProduct: 汽车产品类
 *  AbsCarBuilder: 汽车建造抽象类, 封装汽车各组件实现方法， 并提供返回汽车整体的方法.
 *  BMWCarBuilder: 宝马汽车创建者, 负责实现组装宝马汽车各步骤的细节.
 *  BenzCarBuilder: 奔驰汽车创建者, 负责组装奔驰汽车各步骤的细节.
 *  CarDirector: 汽车指挥者，负责根据不同的创建者，不同的组合方式构建不同的产品.

![image][]

### 2.2 产品类-CarProduct ###

public class CarProduct { 
    
    	// 车辆编号
    	private String no;
    
    	// 天窗
    	private String sunroof;
    
    	// 全息影像
    	private String hologram;
    
        // boss音响
        private String bossSound;
    
    }

### 2.2 抽象建造者-AbsCarBuilder ###

*  AbsCarBuilder 和 CarProduct 为组合关系, 所以创建AbsCarBuilder 时就需要初始化CarProduct 实例
 *  除了提供各组件创建的抽象方法之外， 还需要提供返回完整产品的方法

public abstract class AbsCarBuilder { 
    
        protected CarProduct carProduct;
    
        // 初始化时，创建CarProduct
        public AbsCarBuilder() { 
            this.carProduct = new CarProduct();
        }
    
        // 返回创建的对象
        public final CarProduct getCar(){ 
            return this.carProduct;
        }
    
        // 抽象方法: 车辆编号
        public abstract void buildNo();
    
        // 抽象方法: 安装天窗
        public abstract void buildSunroof();
    
        // 抽象方法: 安装全息影像
        public abstract void buildHologram();
    
        // 抽象方法: 安装boss音响
        public abstract void buildBossSound();
    
    }

### 2.3 宝马建造者-BMWBuilder ###

具体创建者只需实现各组件的创建细节即可，无须关注其它.

public class BMWBuilder extends AbsCarBuilder { 
    
        public void buildNo() { 
            this.carProduct.setNo("BMW-1001");
            System.out.println("> 车辆编号:BenZ-1001");
        }
    
        public void buildSunroof() { 
            this.carProduct.setSunroof("BMW-全景天窗");
            System.out.println("> 安装全景天窗");
        }
    
        public void buildHologram() { 
            this.carProduct.setHologram("BMW-全息影像");
            System.out.println("> 安装全息影像");
        }
    
        public void buildBossSound() { 
            this.carProduct.setBossSound("BMW-boss音响");
            System.out.println("> 安装boss 音响");
        }
    }

### 2.4 奔驰建建者-BenzBuilder ###

具体创建者只需实现各组件的创建细节即可，无须关注其它.

public class BenzBuilder extends AbsCarBuilder { 
    
        public void buildNo() { 
            this.carProduct.setNo("BenZ-1001");
            System.out.println("> 车辆编号:BenZ-1001");
        }
    
        public void buildSunroof() { 
            this.carProduct.setSunroof("BenZ-全景天窗");
            System.out.println("> 安装全景天窗");
        }
    
        public void buildHologram() { 
            this.carProduct.setHologram("BenZ-全息影像");
            System.out.println("> 安装全息影像");
        }
    
        public void buildBossSound() { 
            this.carProduct.setBossSound("BenZ-boss音响");
            System.out.println("> 安装boss 音响");
        }
    }

### 2.5 指挥者-CarDirector ###

*  CarDirector 和 AbsCarBuilder 设计为聚合关系, 可灵活配置.
 *  提供根据不同的组合构成不同的产品的方法， 且直接返回产品.

public class CarDirector { 
    
        // 可在初始化时指定， 也可以后期修改
        private AbsCarBuilder carBuilder;
    
        public CarDirector() { 
        }
    
        public CarDirector(AbsCarBuilder carBuilder) { 
            this.carBuilder = carBuilder;
        }
    
        public void setCarBuilder(AbsCarBuilder carBuilder) { 
            this.carBuilder = carBuilder;
        }
    
        /** 生成标配车型 */
        public CarProduct createBasicCar() { 
    
            //1. 车辆编号
            carBuilder.buildNo();
    
            //2. 组装轮胎
            carBuilder.buildSunroof();
    
            return carBuilder.getCar();
        }
    
        /** 生成中配车型 */
        public CarProduct createMiddleCar(){ 
            //1. 车辆编号
            carBuilder.buildNo();
    
            //2. 组装轮胎
            carBuilder.buildSunroof();
    
            //3. 装配全息影像
            carBuilder.buildHologram();
    
            return carBuilder.getCar();
        }
    
        /** 生成旗舰车型 */
        public CarProduct createFlagShipCar() { 
    
            //1. 车辆编号
            carBuilder.buildNo();
    
            //2. 组装轮胎
            carBuilder.buildSunroof();
    
            //3. 装配全息影像
            carBuilder.buildHologram();
    
            //4. 装配Boss音响
            carBuilder.buildBossSound();
    
            return carBuilder.getCar();
        }
    
    }

### 2.6 客户端测试-Client ###

*  相同的步骤， 不同的建造者，产生不同的产品
 *  相同的建造者，不同的步骤，产生不同的产品
 *  Builder 和 Director 可重复使用，不会产生冲突

public class TestBuilderAbs { 
    
        /** 测试宝马车型 */
        @Test
        public void testBMW(){ 
    
            CarDirector carDirector = new CarDirector(new BMWBuilder());
    
            System.out.println("\n 创建标配车型:");
            CarProduct basicCar = carDirector.createBasicCar();
            System.out.println(basicCar);
    
            System.out.println("\n 创建中配车型:");
            CarProduct middleCar = carDirector.createMiddleCar();
            System.out.println(middleCar);
    
            System.out.println("\n 创建旗舰车型:");
            CarProduct flagShip = carDirector.createFlagShipCar();
            System.out.println(flagShip);
        }
    
        /** 测试奔驰车型 */
        @Test
        public void testBenz(){ 
    
            CarDirector carDirector = new CarDirector(new BenzBuilder());
    
            CarProduct basicCar = carDirector.createBasicCar();
            System.out.println("\n 创建标配车型:");
            System.out.println(basicCar);
    
            System.out.println("\n 创建中配车型:");
            CarProduct middleCar = carDirector.createMiddleCar();
            System.out.println(middleCar);
    
            System.out.println("\n 创建旗舰车型:");
            CarProduct flagShip = carDirector.createFlagShipCar();
            System.out.println(flagShip);
        }
    }

[format_png]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9yYXcuZ2l0aHVidXNlcmNvbnRlbnQuY29tL3pvbmdmMDUwNC9ibG9nLWltYWdlcy9tYXN0ZXIvaW1hZ2VzL2Rlc2lnbi1wYXJ0dGVybi9sZHAtYnVpbGRlci0wNC5wbmc?x-oss-process=image/format,png
[format_png 1]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9yYXcuZ2l0aHVidXNlcmNvbnRlbnQuY29tL3pvbmdmMDUwNC9ibG9nLWltYWdlcy9tYXN0ZXIvaW1hZ2VzL2Rlc2lnbi1wYXJ0dGVybi9sZHAtYnVpbGRlci0wNS5wbmc?x-oss-process=image/format,png
[image]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9yYXcuZ2l0aHVidXNlcmNvbnRlbnQuY29tL3pvbmdmMDUwNC9ibG9nLWltYWdlcy9tYXN0ZXIvaW1hZ2VzL2Rlc2lnbi1wYXJ0dGVybi9sZHAtYnVpbGRlci0wNi5wbmc?x-oss-process=image/format,png