设计模式之建造者模式
设计模式之建造者模式
定义：
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
核心本质：
（1）分离了对象子组件的单独构造（由Builder来负责）和装配（由Director负责）。从而可以构造出复杂的对象。这个模式适用于：某个对象的构建过程复杂的情况下使用。
（2）由于实现了构建和装配的解耦。不同的构建器，相同的装配，也可以做出不同的对象；相同的构建器，不同的装配顺序也可以做出不同的对象，也就是实现了构建算法，装配算法的解耦，实现了更好的复用。
建造者模式的角色定义，在建造者模式中存在以下4个角色：
（1）AirShipBuilder:为创建一个产品对象的各个部件指定抽象接口。
（2）SxtAirShipBuilder:实现AirShipBuilder的接口以构造产品的各个部件。
（3）AirShipDirector:为装配一个产品对象的各个部件指定抽象接口。
（4）SxtAirshipDirector:实现AirShipDirector的接口以装配产品的各个部件。定义并明确它所创建的表示，并提供一个检索产品的接口。
（5）AirShip:表示被构造的复杂对象。SxtAirShipBuilder和SxtAirshipDirector创建该产品的内部表示并定义它的装配过程，包含定义组成部件的类，包括将这些部件装配成最
终产品的接口。
飞船的例子
代码如下：
public class AirShip {
private OrbitalModule orbitalModule; //轨道舱
private Engine engine; //发动机
private EscapeTower escapeTower; //逃逸塔
public void launch(){
System.out.println("发射！");
}
public OrbitalModule getOrbitalModule() {
return orbitalModule;
}
public void setOrbitalModule(OrbitalModule orbitalModule) {
this.orbitalModule = orbitalModule;
}
public Engine getEngine() {
return engine;
}
public void setEngine(Engine engine) {
this.engine = engine;
}
public EscapeTower getEscapeTower() {
return escapeTower;
}
public void setEscapeTower(EscapeTower escapeTower) {
this.escapeTower = escapeTower;
}
}
class OrbitalModule{
private String name;
public OrbitalModule(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
class Engine {
private String name;
public Engine(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
class EscapeTower{
private String name;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public EscapeTower(String name) {
super();
this.name = name;
}
}
public interface AirShipBuilder {
Engine builderEngine();
OrbitalModule builderOrbitalModule();
EscapeTower builderEscapeTower();
}
public interface AirShipDirector {
/**
* 组装飞船对象
* @return
*/
AirShip directAirShip();
}
public class SxtAirShipBuilder implements AirShipBuilder {
//StringBuilder, 以后学习XML解析中，JDOM库中的类：DomBuilder,SaxBuilder
@Override
public Engine builderEngine() {
System.out.println("构建尚学堂牌发动机！");
return new Engine("尚学堂牌发动机！");
}
@Override
public EscapeTower builderEscapeTower() {
System.out.println("构建逃逸塔");
return new EscapeTower("尚学堂牌逃逸塔");
}
@Override
public OrbitalModule builderOrbitalModule() {
System.out.println("构建轨道舱");
return new OrbitalModule("尚学堂牌轨道舱");
}
}
public class SxtAirshipDirector implements AirShipDirector {
private AirShipBuilder builder;
public SxtAirshipDirector(AirShipBuilder builder) {
this.builder = builder;
}
@Override
public AirShip directAirShip() {
Engine e = builder.builderEngine();
OrbitalModule o = builder.builderOrbitalModule();
EscapeTower et = builder.builderEscapeTower();
//装配成飞船对象
AirShip ship = new AirShip();
ship.setEngine(e);
ship.setEscapeTower(et);
ship.setOrbitalModule(o);
return ship;
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
AirShipDirector director = new SxtAirshipDirector(new SxtAirShipBuilder());
AirShip ship = director.directAirShip();
System.out.println(ship.getEngine().getName());
ship.launch();
}
}
类图如下：
建造者模式使用的场景
建造者模式是在当创建复杂对象的复杂算法一个独立与该对象的组成部分以及它们的装配方式时适用的模式。
StringBUilder类的append方法，SQL中的PreparedStatement，JDOM中，DomBilder，ASXBuilder都使用了建造者模式。
总结：
在《Effective Java》书中第二条，就提到“遇到多个构造器参数时要考虑用构建器”，其实这里的构建器就属于建造者模式，只是里面把四个角色都放到具体产品里面了。而建造者模式主要解决在软件系统中，有时候面临着"一个复杂对象"的创建工作，其通常由各个部分的子对象用一定的算法构成；由于需求的变化，这个复杂对象的各个部分经常面临着剧烈的变化，但是将它们组合在一起的算法却相对稳定。