草庐IT

设计模式之建造者模式

pluto_charon 2023-03-28 原文

在有些情况下,一个对象会有一些重要的性质,在他们没有被赋值之前,对象不能作为一个完整的产品使用。比如,一个电子邮件有发件人地址、收件人地址、主题、内容、附件等,最起码在收件人地址没有赋值之前,这个电子邮件是不能发出的。

在有些情况下,一个对象的一些性质必须按照某个顺序赋值才有意义,在某个性质没有赋值之前,另一个性质则无法赋值。比如,建造房子,一定是要先打地基,然后砌墙,最后封顶。

传统方式:

这里我们以建造房屋为例来做说明。首先看传统方式的建造房屋的方式:

抽象类:

package com.charon.builder;

/**
 * @className: AbstractHouse
 * @description: 抽象类
 * @author: charon
 * @create: 2022-03-13 16:54
 */
public abstract class AbstractHouse {

    /**
     * 打地基
     */
    public abstract void buildBasic();

    /**
     * 砌墙
     */
    public abstract void buildWalls();

    /**
     * 封顶
     */
    public abstract void roofed();

    /**
     * 建造房屋的方法
     */
    public void build(){
        buildBasic();
        buildWalls();
        roofed();
    }
}

实现类:

package com.charon.builder;

/**
 * @className: CommonHouse
 * @description: 普通房子建造类
 * @author: charon
 * @create: 2022-03-13 16:57
 */
public class CommonHouse extends AbstractHouse {
    @Override
    public void buildBasic() {
        System.out.println("普通房子打地基。。。。。");
    }

    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println("普通房子砌墙。。。。。");
    }

    @Override
    public void roofed() {
        System.out.println("普通房子封顶。。。。。");
    }
}

测试:

package com.charon.builder;

/**
 * @className: Client
 * @description:
 * @author: charon
 * @create: 2022-03-13 17:01
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
        commonHouse.build();
    }
}

传统方式的优点是比较好理解,简单易操作。但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。

建造模式:

建造者模式也叫生成器模式,可以将一个产品的内部表象与产品的生成过程分割开来,从而可以是一个建造过程生成具有不同的内部表象的产品对象。建造者模式是一步一步创建一个复杂的对象,他允许用户只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建他们,用户不需要知道内部的具体构建细节。

建造模式的UML类图:

建造者模式主要涉及到抽象建造者、具体建造者、产品、指挥者以下四种角色:

  • 抽象建造者:给出一个抽象接口,以规范产品对象的各个组成成分的建造。通常以抽象类或接口的形式出现。
  • 具体建造者:担任这个角色的是与应用程序紧密相关的一些类,他们在应用程序调用下创建产品的实例。主要由两个任务:1)实现抽象建造者所声明的接口,给出一步一步地完成创建产品实例地操作。2).在建造过程完成后,提供产品的实例
  • 产品角色:产品是建造中的复杂对象,一般来说,一个系统中会有对于一个的产品类,而且这些产品类并不一定有共同的接口。
  • 指挥者:担任这个角色的类调用具体建造者角色以创建产品对象,应当指出的是,指挥者角色并没有产品类的具体只是,真正拥有产品类的具体知识的是具体建造者角色。他的作用主要有两点:1).隔离了客户与对象的生产过程,2).负责控制产品对象的生产过程。

抽象建造者:

package com.charon.builder.improve;

/**
 * @className: HouseBuilder
 * @description: 抽象的建造者
 * @author: charon
 * @create: 2022-03-13 19:15
 */
public abstract class HouseBuilder {

    private House house = new House();

    /**
     * 打地基
     */
    public abstract void buildBasic();

    /**
     * 砌墙
     */
    public abstract void buildWalls();

    /**
     * 封顶
     */
    public abstract void roofed();

    /**
     * 建造方法,将产品返回
     * @return
     */
    public House buildHouse(){
        return house;
    }
}

具体创建者:

package com.charon.builder.improve;

/**
 * @className: CommonHouse
 * @description:
 * @author: charon
 * @create: 2022-03-13 19:13
 */
public class CommonHouse extends HouseBuilder {
    @Override
    public void buildBasic() {
        System.out.println("普通房子打地基。。。。。");
    }

    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println("普通房子砌墙。。。。。");
    }

    @Override
    public void roofed() {
        System.out.println("普通房子封顶。。。。。");
    }
}


package com.charon.builder.improve;

/**
 * @className: HighBuilding
 * @description: 高楼
 * @author: charon
 * @create: 2022-03-13 19:18
 */
public class HighBuilding extends HouseBuilder{

    @Override
    public void buildBasic() {
        System.out.println("高楼 打地基。。。。。");
    }

    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println("高楼 砌墙。。。。。");
    }

    @Override
    public void roofed() {
        System.out.println("高楼 封顶。。。。。");
    }
}

产品角色:

package com.charon.builder.improve;

/**
 * @className: House
 * @description: 产品角色
 * @author: charon
 * @create: 2022-03-13 19:14
 */
public class House {

    /**
     * 地基
     */
    private String basic;

    /**
     * 墙
     */
    private String walls;

    /**
     * 封顶
     */
    private String roofed;

    /**
     * Gets the value of basic
     *
     * @return the value of basic
     */
    public String getBasic() {
        return basic;
    }

    /**
     * Sets the basic
     *
     * @param basic basic
     */
    public void setBasic(String basic) {
        this.basic = basic;
    }

    /**
     * Gets the value of walls
     *
     * @return the value of walls
     */
    public String getWalls() {
        return walls;
    }

    /**
     * Sets the walls
     *
     * @param walls walls
     */
    public void setWalls(String walls) {
        this.walls = walls;
    }

    /**
     * Gets the value of roofed
     *
     * @return the value of roofed
     */
    public String getRoofed() {
        return roofed;
    }

    /**
     * Sets the roofed
     *
     * @param roofed roofed
     */
    public void setRoofed(String roofed) {
        this.roofed = roofed;
    }
}

指挥者:

package com.charon.builder.improve;

/**
 * @className: HouseDirector
 * @description: 指挥者
 * @author: charon
 * @create: 2022-03-13 19:20
 */
public class HouseDirector {

    HouseBuilder houseBuilder = null;

    public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {
        this.houseBuilder = houseBuilder;
    }

    /**
     * Sets the houseBuilder
     *
     * @param houseBuilder houseBuilder
     */
    public void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) {
        this.houseBuilder = houseBuilder;
    }

    /**
     * 将建造房子的流程交给指挥者
     * @return
     */
    public House constructHouse(){
        houseBuilder.buildBasic();
        houseBuilder.buildWalls();
        houseBuilder.roofed();
        return houseBuilder.buildHouse();
    }
}

测试:

package com.charon.builder.improve;

/**
 * @className: Client
 * @description:
 * @author: charon
 * @create: 2022-03-13 19:19
 */
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);
        // 完成盖房子
        houseDirector.constructHouse();


        // 盖高楼
        houseDirector.setHouseBuilder(new HighBuilding());
        // 完成盖房子
        houseDirector.constructHouse();
    }
}

打印:
    普通房子打地基。。。。。
    普通房子砌墙。。。。。
    普通房子封顶。。。。。
    高楼 打地基。。。。。
    高楼 砌墙。。。。。
    高楼 封顶。。。。。

注意事项和细节:

  1. 客户端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,是的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,因此可以很方便的替换具体建造者或增加新的具体建造者,用户使用不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地创建过程,将复杂产品地创建步骤分解在不同的方法中,使得创新过程更加清晰,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需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,因为其使用范围收到一定的限制
  6. 如果产品的内部变化负责,可能会导致需要定义很多具体创建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,要考虑是否选择创建者模式

抽象工厂模式与创建者模式的不同:

抽象工厂模式实现对产品家族的创建,一个产品家族是一系列产品,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创建产品,他的主要目的是通过组装零配件而生成一个新的产品。

有关设计模式之建造者模式的更多相关文章

  1. ruby-on-rails - Rails - 子类化模型的设计模式是什么? - 2

    我有一个模型:classItem项目有一个属性“商店”基于存储的值,我希望Item对象对特定方法具有不同的行为。Rails中是否有针对此的通用设计模式?如果方法中没有大的if-else语句,这是如何干净利落地完成的? 最佳答案 通常通过Single-TableInheritance. 关于ruby-on-rails-Rails-子类化模型的设计模式是什么?,我们在StackOverflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.co

  2. ruby - 解析 RDFa、微数据等的最佳方式是什么,使用统一的模式/词汇(例如 schema.org)存储和显示信息 - 2

    我主要使用Ruby来执行此操作,但到目前为止我的攻击计划如下:使用gemsrdf、rdf-rdfa和rdf-microdata或mida来解析给定任何URI的数据。我认为最好映射到像schema.org这样的统一模式,例如使用这个yaml文件,它试图描述数据词汇表和opengraph到schema.org之间的转换:#SchemaXtoschema.orgconversion#data-vocabularyDV:name:namestreet-address:streetAddressregion:addressRegionlocality:addressLocalityphoto:i

  3. ruby - 如何在续集中重新加载表模式? - 2

    鉴于我有以下迁移:Sequel.migrationdoupdoalter_table:usersdoadd_column:is_admin,:default=>falseend#SequelrunsaDESCRIBEtablestatement,whenthemodelisloaded.#Atthispoint,itdoesnotknowthatusershaveais_adminflag.#Soitfails.@user=User.find(:email=>"admin@fancy-startup.example")@user.is_admin=true@user.save!ende

  4. ruby-on-rails - 使用 rails 4 设计而不更新用户 - 2

    我将应用程序升级到Rails4,一切正常。我可以登录并转到我的编辑页面。也更新了观点。使用标准View时,用户会更新。但是当我添加例如字段:name时,它​​不会在表单中更新。使用devise3.1.1和gem'protected_attributes'我需要在设备或数据库上运行某种更新命令吗?我也搜索过这个地方,找到了许多不同的解决方案,但没有一个会更新我的用户字段。我没有添加任何自定义字段。 最佳答案 如果您想允许额外的参数,您可以在ApplicationController中使用beforefilter,因为Rails4将参数

  5. ruby - 是否有用于序列化和反序列化各种格式的对象层次结构的模式? - 2

    给定一个复杂的对象层次结构,幸运的是它不包含循环引用,我如何实现支持各种格式的序列化?我不是来讨论实际实现的。相反,我正在寻找可能会派上用场的设计模式提示。更准确地说:我正在使用Ruby,我想解析XML和JSON数据以构建复杂的对象层次结构。此外,应该可以将该层次结构序列化为JSON、XML和可能的HTML。我可以为此使用Builder模式吗?在任何提到的情况下,我都有某种结构化数据-无论是在内存中还是文本中-我想用它来构建其他东西。我认为将序列化逻辑与实际业务逻辑分开会很好,这样我以后就可以轻松支持多种XML格式。 最佳答案 我最

  6. LC滤波器设计学习笔记(一)滤波电路入门 - 2

    目录前言滤波电路科普主要分类实际情况单位的概念常用评价参数函数型滤波器简单分析滤波电路构成低通滤波器RC低通滤波器RL低通滤波器高通滤波器RC高通滤波器RL高通滤波器部分摘自《LC滤波器设计与制作》,侵权删。前言最近需要学习放大电路和滤波电路,但是由于只在之前做音乐频谱分析仪的时候简单了解过一点点运放,所以也是相当从零开始学习了。滤波电路科普主要分类滤波器:主要是从不同频率的成分中提取出特定频率的信号。有源滤波器:由RC元件与运算放大器组成的滤波器。可滤除某一次或多次谐波,最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联,可对主要次谐波(3、5、7)构成低阻抗旁路。无源滤波器:无源滤波器,又称

  7. 计算机毕业设计ssm+vue基本微信小程序的小学生兴趣延时班预约小程序 - 2

    项目介绍随着我国经济迅速发展,人们对手机的需求越来越大,各种手机软件也都在被广泛应用,但是对于手机进行数据信息管理,对于手机的各种软件也是备受用户的喜爱小学生兴趣延时班预约小程序的设计与开发被用户普遍使用,为方便用户能够可以随时进行小学生兴趣延时班预约小程序的设计与开发的数据信息管理,特开发了小程序的设计与开发的管理系统。小学生兴趣延时班预约小程序的设计与开发的开发利用现有的成熟技术参考,以源代码为模板,分析功能调整与小学生兴趣延时班预约小程序的设计与开发的实际需求相结合,讨论了小学生兴趣延时班预约小程序的设计与开发的使用。开发环境开发说明:前端使用微信微信小程序开发工具:后端使用ssm:VU

  8. ruby-on-rails - environment.rb 中设置的常量在开发模式中消失 - 2

    了解Rails缓存如何工作的人可以真正帮助我。这是嵌套在Rails::Initializer.runblock中的代码:config.after_initializedoSomeClass.const_set'SOME_CONST','SOME_VAL'end现在,如果我运行script/server并发出请求,一切都很好。然而,在我的Rails应用程序的第二个请求中,一切都因单元化常量错误而变得糟糕。在生产模式下,我可以成功发出第二个请求,这意味着常量仍然存在。我已通过将以上内容更改为以下内容来解决问题:config.after_initializedorequire'some_cl

  9. ruby-on-rails - 设计注册确认 - 2

    我在我的项目中有一个用户和一个管理员角色。我使用Devise创建了身份验证。在我的管理员角色中,我没有任何确认。在我的用户模型中,我有以下内容:devise:database_authenticatable,:confirmable,:recoverable,:rememberable,:trackable,:validatable,:timeoutable,:registerable#Setupaccessible(orprotected)attributesforyourmodelattr_accessible:email,:username,:prename,:surname,:

  10. Ruby:标准递归模式 - 2

    我经常迷上ruby​​的一件事是递归模式。例如,假设我有一个数组,它可能包含无限深度的数组作为元素。所以,例如:my_array=[1,[2,3,[4,5,[6,7]]]]我想创建一个方法,可以将数组展平为[1,2,3,4,5,6,7]。我知道.flatten可以完成这项工作,但这个问题是作为我经常遇到的递归问题的一个例子-因此我试图找到一个更可重用的解决方案。简而言之-我猜这种事情有一个标准模式,但我想不出任何特别优雅的东西。任何想法表示赞赏 最佳答案 递归是一种方法,它不依赖于语言。您在编写算法时要考虑两种情况:再次调用函数的情

随机推荐