JAVA设计模式之 建造者模式【Builder Pattern】

一、概述

    将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。核心在于如何一步步构建一个包含多个组成部件的完整对象，使用相同的构建过程构建不同的产品，建造者模式是一种对象创建型模式。

二、适用场景：复杂对象的组装和创建

(1)    用于复杂对象的组装和创建、对象间通常具有较多的共同点或是组成部分相似；

(2)    需要生成的对象的属性相互依赖，需要指定其生成顺序的情况；

(3)    对象的创建过程独立于创建该对象的类，隔离复杂对象的创建和使用，并使得相同的创建过程可以创建不同的产品；

三、UML类图结构

四、参与者

1、Builder（抽象建造者）：它为创建一个产品Product对象的各个部件指定抽象接口，并有方法返回产品对象。

2、ConcreteBuilder（具体建造者）：它实现了Builder接口或抽象方法，实现各个部件的具体构造和装配方法，定义并明确它所创建的复杂对象。

3、Product（产品角色）：它是被构建的复杂对象，通常包含多个组成部件。

4、Director（指挥者）：它负责安排复杂对象的建造次序，指挥者与抽象建造者之间存在关联关系，可以在其construct()建造方法中调用建造者对象的部件构造与装配方法，完成复杂对象的建造。

五、用例学习

1、被建造的对象：产品类 Product.java

/** * 被建造的对象：产品 * @author  [e-mail] * */public class Product {// 产品部件Aprivate String partA;// 产品部件B    private String partB;    // 产品部件C private String partC; public String getPartA() {return partA;}public void setPartA(String partA) {this.partA = partA;}public String getPartB() {return partB;}public void setPartB(String partB) {this.partB = partB;}public String getPartC() {return partC;}public void setPartC(String partC) {this.partC = partC;}}

2、抽象建造者类[也可以为接口] Builder.java

/** * 抽象建造者 * @author  [e-mail] * */public abstract class Builder {protected Product product = new Product();protected abstract void buildPartA();protected abstract void buildPartB();protected abstract void buildPartC();public Product getProduct(){return product;}}

3、具体的复杂产品的建造者类 ConcreteBuilder.java

/** * 具体的建造者对象<br> * 建造复杂产品的各个组成部件、最后由指挥者类<Director>进行组装成完整的产品对象 * @author [e-mail] * */public class ConcreteBuilder extends Builder {@Overrideprotected void buildPartA() {product.setPartA("build Part A");System.out.println("正在建造产品部件A");}@Overrideprotected void buildPartB() {product.setPartB("build Part B");System.out.println("正在建造产品部件B");}@Overrideprotected void buildPartC() {product.setPartC("build Part C");System.out.println("正在建造产品部件C");}}

4、复杂产品的组装 指挥者类：Director.java

/** * 指挥者<br> * 负责 安排/组装 复杂对象的建造次序 * @author  [e-mail] * */public class Director {private Builder builder;public Director(Builder builder){this.builder = builder;}/** * 产品对象的构建与组装 * @return */public Product construct(){System.out.println("--- 指挥者开始 构建产品 ---");builder.buildPartA();builder.buildPartB();builder.buildPartC();System.out.println("--- 指挥者 构建产品 完成 ---");return builder.getProduct();}}

5、客户端调用测试类：Client.java

public class Client {public static void main(String[] args) {ConcreteBuilder cBuilder = new ConcreteBuilder();Director director = new Director(cBuilder);director.construct();}}

6、程序运行效果：

--- 指挥者开始 构建产品 ---正在建造产品部件A正在建造产品部件B正在建造产品部件C--- 指挥者 构建产品 完成 ---

六、其他

    在建造者模式中，客户端不必知道产品对象内部组成的细节，将产品本身与产品的创建过程解耦；每一个具体的建造者都相对独立，可以方便修改/新增具体的建造者而不会对其他的建造者造成影响、使系统扩展方便，符合“开闭原则”。