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设计模式之建造者模式

2023-08-30 10:53

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  1. 需要建房子:这一过程为打桩、砌墙、封顶
  2. 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,但是要求不要相同的.
  3. 请编写程序,完成需求.
  1. 思路分析(图解)

在这里插入图片描述

  1. 代码展示

    • 根据类图,创建抽象类
    • 创建CommonHouse类继承抽象类
    • 创建客户端
package com.lh.builder;public abstract class AbstractHouse {//打地基public abstract void buildBasic();//砌墙public abstract void buildWalls();//封顶public abstract void roofed();public void build() {//顺序输出buildBasic();buildWalls();roofed();}}package com.lh.builder;public class CommonHouse extends AbstractHouse{@Overridepublic void buildBasic() {System.out.println("普通房子打地基");}@Overridepublic void buildWalls() {System.out.println("普通房子砌墙");}@Overridepublic void roofed() {System.out.println("普通房子封顶");}}package com.lh.builder;public class Client {public static void main(String[] args) {CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();commonHouse.build();}}
  1. 优点是比较好理解,简单易操作。

  2. 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。

  3. 解决方案:将产品和产品建造过程解耦 => 建造者模式.

建造者模式(Builder Pattern)是一种创建型设计模式,用于将一个复杂对象的构建过程与其表示分离,从而使得同样的构建过程可以创建不同的表示。这种模式的主要目标是将一个复杂对象的构建步骤进行解耦,使得构建过程更加灵活,并且可以通过不同的步骤组合来创建不同的对象。

基本上,建造者模式将对象的构建过程分为多个步骤,每个步骤由一个具体的建造者类负责实现。然后,一个指挥者类负责协调这些建造者,按照特定的顺序和组合来执行建造步骤,最终生成所需的复杂对象。

产品(Product):表示正在构建的复杂对象。该对象由不同部分组成,建造者模式将对象的创建和表示分离,使得可以创建不同部分组合的产品。

抽象建造者(Abstract Builder):定义了构建产品的抽象接口/抽象类,包括各个部分的构建方法,以及返回产品的方法。

具体建造者(Concrete Builder):实现了抽象建造者的接口/抽象类,负责实际构建产品的各个部分。每个具体建造者可以有不同的实现,用于构建不同的产品组合。

指挥者(Director):负责协调具体建造者的执行顺序,以及执行建造的步骤。客户端通过指挥者来创建产品,而不需要直接与具体建造者交互。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。

在这里插入图片描述
建造者模式解决盖房需求应用实例

  1. 需要建房子:这一过程为打桩、砌墙、封顶。不管是普通房子也好,别墅也好都需要经历这些过程,下面我们
    使用建造者模式(Builder Pattern)来完成
  2. 思路分析图解(类图)

在这里插入图片描述

  1. 代码实现

产品 ——> 也就是房子

package com.lh.builder.improve;//-> 产品public class House {private String baise;//打地基private String wall; //砌墙private String roofed; //封顶public String getBaise() {return baise;}public void setBaise(String baise) {this.baise = baise;}public String getWall() {return wall;}public void setWall(String wall) {this.wall = wall;}public String getRoofed() {return roofed;}public void setRoofed(String roofed) {this.roofed = roofed;}}

建造者

package com.lh.builder.improve;//抽象的建造者public abstract class HouseBuilder {public House house = new House();//将建造的流程写好,抽象的方法public abstract void buildBasic();public abstract void buildWalls();public abstract void roofed();//建造房子好,将产品(房子)返回public House buildHouse() {return house;}}

指挥者

package com.lh.builder.improve;public class HouseDirector {HouseBuilder houseBuilder = null;//构造器传入public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {this.houseBuilder = houseBuilder;}//set传入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();}}

房子的类型

package com.lh.builder.improve;public class CommonHouse extends HouseBuilder{@Overridepublic void buildBasic() {System.out.println("普通房子打地基5米");}@Overridepublic void buildWalls() {System.out.println("普通房子砌墙10cm");}@Overridepublic void roofed() {System.out.println("普通房子屋顶");}}package com.lh.builder.improve;public class HighBuilding extends HouseBuilder{@Overridepublic void buildBasic() {System.out.println("高楼打地基100m");}@Overridepublic void buildWalls() {System.out.println("高楼的砌墙20cm");}@Overridepublic void roofed() {System.out.println("高楼的透明屋顶");}}

客户端:

package com.lh.builder.improve;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HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse);houseDirector.constructHouse();System.out.println("--------------");//盖高楼房子HighBuilding highBuilding = new HighBuilding();//准备创建房子的指挥者HouseDirector houseDirector2 = new HouseDirector(highBuilding);houseDirector2.constructHouse();}}
  1. 客户端(使用程序)不必知道产品内部组成的细节,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

  2. 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

  3. 可以更加精细地控制产品的创建过程 。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

  4. 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”

  5. 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。

  6. 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.

  7. 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。而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

来源地址:https://blog.csdn.net/weixin_45417821/article/details/132529386

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