【Java设计模式】010-建造者模式

目录

​​六、建造者模式​​

​​1、概述​​

​​2、应用场景​​

​​3、优缺点​​

​​优点​​

​​缺点​​

​​4、主要角色​​

​​5、代码实现​​

​​产品类​​

​​抽象建造者​​

​​具体建造者​​

​​指挥者​​

​​测试类​​

​​测试结果​​

​​6、建造者模式和工厂模式的区别​​

六、建造者模式

1、概述

第二次梳理：建造者模式中，产品是固定的，规定了产品的结构；抽象建造者是固定的，规定了建造的环节有哪些；具体建造者是不同的，不同的具体建造者建造出的结果是不同的；另外指挥者所指定的不同逻辑也会影响建造的最终结果！时间：2021年05月14日 10时04分47秒

工厂模式创建了各种各样的对象，这些对象可以是一个复杂产品的配件，比如计算机的配件有CPU、显卡、硬盘等，建造者模式就是将这些配件组装成一个完整的产品，也就是说建造者模式是将简单的对象组合成复杂的对象！

在软件开发过程中有时需要创建一个复杂的对象，这个复杂对象通常由多个子部件按一定的步骤组合而成。例如，计算机是由 CPU、主板、内存、硬盘、显卡、机箱、显示器、键盘、鼠标等部件组装而成的，采购员不可能自己去组装计算机，而是将计算机的配置要求告诉计算机销售公司，计算机销售公司安排技术人员去组装计算机，然后再交给要买计算机的采购员。

生活中这样的例子很多，如游戏中的不同角色，其性别、个性、能力、脸型、体型、服装、发型等特性都有所差异；还有汽车中的方向盘、发动机、车架、轮胎等部件也多种多样；每封电子邮件的发件人、收件人、主题、内容、附件等内容也各不相同。

建造者模式：指将一个复杂对象的构造与它的表示分离，使同样的构建过程可以创建不同的表示，这样的设计模式被称为建造者模式。它是将一个复杂的对象分解为多个简单的对象，然后一步一步构建而成。它将变与不变相分离，即产品的组成部分是不变的，但每一部分是可以灵活选择的。

意思就是：我要组装一台台式机电脑，所需要的配置就是那几样，CPU、显卡、内存、硬盘什么的，这些是不变的，但是我可以选择很多品牌的配件，我可以选择英特尔的CPU、AMD的显卡等等。

2、应用场景

建造者模式唯一区别于工厂模式的是针对复杂对象的创建。也就是说，如果创建简单对象，通常都是使用工厂模式进行创建，而如果创建复杂对象，就可以考虑使用建造者模式。

当需要创建的产品具备复杂创建过程时，可以抽取出共性创建过程，然后交由具体实现类自定义创建流程，使得同样的创建行为可以生产出不同的产品，分离了创建与表示，使创建产品的灵活性大大增加。

• 相同的方法，不同的执行顺序，产生不同的结果；
• 多个部件或零件，都可以装配到一个对象中，但是产生的结果又不相同；
• 产品类非常复杂，或者产品类中不同的调用顺序产生不同的作用；
• 初始化一个对象特别复杂，参数多，而且很多参数都具有默认值；

3、优缺点

优点

• 封装性好，构建和表示分离；
• 扩展性好，各个具体的建造者相互独立，有利于系统的解耦；
• 客户端不必知道产品内部组成的细节，建造者可以对创建过程逐步细化，而不对其它模块产生任何影响，便于控制细节风险；

缺点

• 产品的组成部分必须相同，这限制了其使用范围；
• 如果产品的内部变化复杂，如果产品内部发生变化，则建造者也要同步修改，后期维护成本较大；

4、主要角色

产品角色就是建造的目标，包含各种配件；抽象建造者规定了都需要建造哪些部件（或者是建造的环节），具体建造任务交给具体建造者，具体建造者可以是不同的主体，就像是一台电脑的配件就是那么几件，但是不同的配件厂商制造出的配件特性不一样，符合不同消费者的需求；指挥者就是设置一个建造的逻辑，将各个建造步骤联系起来，完成产品建造流程！这里具体建造者和指挥者都可以是不同的主体，也就是不同的”方案“！一切可以灵活调整！

建造者（Builder）模式在应用过程中可以根据需要改变，如果创建的产品种类只有一种，只需要一个具体建造者，这时可以省略掉抽象建造者，甚至可以省略掉指挥者角色。

• 产品角色（Product）：它是包含多个组成部件的复杂对象，由具体建造者来创建其各个零部件；
• 抽象建造者（Builder）：它是一个包含创建产品各个子部件的抽象方法的接口，通常还包含一个返回复杂产品的方法 getResult()；
• 具体建造者(Concrete Builder）：实现 Builder 接口，完成复杂产品的各个部件的具体创建方法；
• 指挥者（Director）：它调用建造者对象中的部件构造与装配方法完成复杂对象的创建，在指挥者中不涉及具体产品的信息；

5、代码实现

产品类

package com.zibo.design.two;

// 产品角色
public class Computer {
    private String mainBoard;
    private String cpu;
    private String displayCard;
    private String hardDisk;
    private String other;

    public void setCpu(String cpu) {
        this.cpu = cpu;
    }

    public void setDisplayCard(String displayCard) {
        this.displayCard = displayCard;
    }

    public void setHardDisk(String hardDisk) {
        this.hardDisk = hardDisk;
    }

    public void setOther(String other) {
        this.other = other;
    }

    public void setMainBoard(String mainBoard) {
        this.mainBoard = mainBoard;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Computer{" +
                "mainBoard='" + mainBoard + '\'' +
                ", cpu='" + cpu + '\'' +
                ", displayCard='" + displayCard + '\'' +
                ", hardDisk='" + hardDisk + '\'' +
                ", other='" + other + '\'' +
                '}';
    }
}

抽象建造者

package com.zibo.design.two;
 
// 装机的各个环节
public abstract class Builder {
    // 装主板
    public abstract void buildMainBoard();
    // 装CPU
    public abstract void buildCPU();
    // 装显卡
    public abstract void buildDisplayCard();
    // 装硬盘
    public abstract void buildHardDisk();
    // 装其它配件
    public abstract void buildOther();
    // 获得组装好的电脑
    public abstract Computer getComputer();
}

具体建造者

package com.zibo.design.two;
 
// 具体的装机操作
public class ConcreteBuilder extends Builder {
    // 创建空对象，然后往空对象里面组装配件
    Computer computer = new Computer();
 
    @Override
    public void buildCPU() {
        computer.setCpu("R7-5800H");
    }

    @Override
    public void buildDisplayCard() {
        computer.setDisplayCard("RTX 2060");
    }

    @Override
    public void buildMainBoard() {
        computer.setMainBoard("某X99主板");
    }
 
    @Override
    public void buildHardDisk() {
        computer.setHardDisk("某SSD固态硬盘");
    }

    @Override
    public void buildOther() {
        computer.setOther("其他配件");
    }

    @Override
    public Computer getComputer() {
        return computer;
    }
}

指挥者

package com.zibo.design.two;
 
// 装机员装机，整合各个步骤
public class Director {
    public void construct(Builder builder) {
        builder.buildMainBoard();
        builder.buildCPU();
        builder.buildDisplayCard();
        builder.buildHardDisk();
        builder.buildOther();
    }
}

测试类

package com.zibo.design.two;
 
public class BuilderPattern {
    public static void main(String[] args) {
        // 装机员对象
        Director director = new Director();
        // 构造器
        Builder builder = new ConcreteBuilder();
        // 装机
        director.construct(builder);
        // 获取装好的电脑
        Computer computer = builder.getComputer();
        // 打印相关信息
        System.out.println(computer);
    }
}

测试结果

Computer{mainBoard='某X99主板', cpu='R7-5800H', displayCard='RTX 2060', hardDisk='某SSD固态硬盘', other='其他配件'}

6、建造者模式和工厂模式的区别

• 建造者模式更加注重方法的调用顺序，工厂模式注重创建对象；
• 创建对象的力度不同，建造者模式创建复杂的对象，由各种复杂的部件组成，工厂模式创建出来的对象都一样；
• 关注重点不一样，工厂模式只需要把对象创建出来就可以了，而建造者模式不仅要创建出对象，还要知道对象由哪些部件组成；
• 建造者模式根据建造过程中的顺序不一样，最终对象部件组成也不一样；