23种设计模式大概分为三大类:
5种(创建型模式):工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、原型模式、建造者模式。
7种(结构型模式):适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。
11种(行为型模式):策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。
行为型又可以通过类与类之间的关系进行划分 :
建造者模式基本介绍:
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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,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
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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。
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Product(产品角色):一个具体的产品对象。
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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。(接口和抽象类都可以做抽象层)抽象建造者只需要指定建造一个产品的流程,并不管具体的建造细节。
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ConcreteBuilder(具体建造者):实现接口/抽象类,构建和装配各个部件。负责具体的建造细节。
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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。
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需要建房子:这个过程为打桩、砌墙、封顶
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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
思路分析 - 类图
代码实现
// 抽象类 AbstractHouse.java
public abstract class AbstractHouse {
public abstract void buildBasic();//打地基
public abstract void buildWalls();//砌墙
public abstract void roofed();//封顶
public void build() {
buildBasic();
buildWalls();
roofed();
}
}
// 具体的实现类,代表每一种房子 CommonHouse.java
public class CommonHouse extends AbstractHouse {
@Override
public void buildBasic() { System.out.println("给普通方式打地基"); }
@Override
public void buildWalls() { System.out.println("给普通方式建墙"); }
@Override
public void roofed() { System.out.println("给普通方式封顶"); }
}
// 客户端 Client.java
public class Client {
public static void main(String[] args) {
CommonHouse house = new CommonHouse();
house.build();
}
}
传统方式的问题分析:
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优点:是比较好理解,简单易操作
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缺点:是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。
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解决方案:将产品和产品建造过程解耦,即建造者模式
思路分析 - 类图
HouseBuilder 是个抽象类,它是不可能有具体实例的,
HouseDirector 主要是通过抽象类HouseBuilder与具体的CommonHouse、HighBuilding等发生依赖
具体实现
// 产品 House.java
public class House {
private String basic;
private String wall;
private String roof;
public String getBasic() { return basic; }
// get/set方法忽略
}
//抽象的建造者 HouseBuider.java
public abstract class HouseBuilder {
protected House house = new House();//组合
//确定建造的流程
public abstract void buildBasic();//打地基
public abstract void buildWalls();//砌墙
public abstract void roofed();//封顶
//建好房子后,将产品返回
public House buildHouse() {
return house;
}
}
// 具体建造者 CommonHouse.java/HighBuilding.java
public class CommonHouse extends HouseBuilder {
@Override
public void buildBasic() {
System.out.println("给普通房子打地基5米");
}
@Override
public void buildWalls() {
System.out.println("给普通房子建墙");
}
@Override
public void roofed() {
System.out.println("给普通房子封顶");
}
}
//指挥者,这里会去指定制作流程,返回产品 HouseDirector.java
public class HouseDirector {
HouseBuilder houseBuilder = null;
// 可以用两种方法传入
// 1.构造器
public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {
this.houseBuilder = houseBuilder;
}
// 2.set方法
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();
}
}
// 主程序 Client.java
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//盖普通房子
CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
//准备创建房子的指挥者(commonHouse就是具体的建造者)
HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse);
//完成盖房子,返回产品(普通房子)
House house = houseDirector.constructHouse();
//盖高楼
HighBuilding highBuilding = new HighBuilding();
//重置建造者
houseDirector.setHouseBuilder(highBuilding);
//完成盖房子,返回产品(普通房子)
houseDirector.constructHouse();
}
}
四、注意事项和细节
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客户端(使用程序)不必知道产品内部组成的细节(直接调方法即可),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
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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
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可以更加精细地控制产品的创建过程。(在指挥者里可以自行组织建造流程)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。
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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”(比如,在上面的应用实例中,增加一个具体建造者OtherHouse,它继承了HouseBuilder后,Client就可以直接使用了)
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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。
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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.
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。
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。