设计模型之创建者模式
1.创建者模式
1.1 定义与特点
建造者（Builder）模式的定义：指将一个复杂对象的构造与它的表示(给对象属性赋值)分离，使同样的构建过程可以创建不同的表示(给对象属性赋值)，这样的设计模式被称为建造者模式。它是将一个复杂的对象分解为多个简单的对象，然后一步一步构建而成。它将变与不变相分离，即产品的组成部分是不变的，但每一部分是可以灵活选择的。
该模式的主要优点如下：
- 各个具体的建造者相互独立，有利于系统的扩展。
- 客户端不必知道产品内部组成的细节，便于控制细节风险。
其缺点如下：
- 产品的组成部分必须相同，这限制了其使用范围。
- 如果产品的内部变化复杂，该模式会增加很多的建造者类。
建造者（Builder）模式和工厂模式的关注点不同：建造者模式注重零部件的组装过程，而工厂方法模式更注重零部件的创建过程，但两者可以结合使用。
1.2 模式的结构
- 建造者（Builder）模式的主要角色如下。
- 产品角色（Product）：它是包含多个组成部件的复杂对象，由具体建造者来创建其各个滅部件。
- 抽象建造者（Builder）：它是一个包含创建产品各个子部件的抽象方法的接口，通常还包含一个返回复杂产品的方法 getResult()。
- 具体建造者(Concrete Builder）：实现 Builder 接口，完成复杂产品的各个部件的具体创建方法。
- 指挥者（Director）：它调用建造者对象中的部件构造与装配方法完成复杂对象的创建，在指挥者中不涉及具体产品的信息。
1.3 UML类图
1.4 问题由来
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
在现实生活中，大家知道一辆车是很复杂的，有发动机、变速器、轮胎、挡风玻璃、雨刮器、气缸、方向盘等等无数的部件。
通常用户会和销售谈我需要什么什么样的类型的车，马力要不要强劲、空间是否宽敞，这样销售就会根据用户的需要去推荐一款具体的车，客户的需求总是多种多样的，但是生产组装汽车的步骤是固定的，比如先是车身骨架，在是发动机…
1.5 解决思路
客户的需求是变化多样的，由于需求的变化，这个车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，所以考虑到这一点，用生产者模式实现客户需求，需要抽象汽车产品的各个零件部件的生产机器，这样当客户群需要不同档次的车，只要有实现客户需要的各个零部件的生产机器，就可以生产出满足客户需求的车。因为客户需要的不同类型的车组装零部件步骤都是一样的，所以需要在流水线上指定好组装零部件的步骤，让生产汽车机器按步骤生产。
1.6 解决方案
/**
* @author 26530
* 汽车生产组装模型
*/
public abstract class CarProductionAssemblyModel
{
Car car = new Car();
/**
* 发动机 (1.6t,1.8t,2.0t等)
*/
abstract void engine();
/**
* 车身骨架 (紧凑型，中型，宽敞型 )
*/
abstract void bodySkeleton();
/**
* 轮子(防爆，不防爆等)
*/
abstract void wheel();
/**
* 返回产品
*/
abstract Car getResult();
}
/**
* @author 26530
* 汽车类(包含构成汽车的零部件)
*/
public class Car
{
/**
* 发动机 (1.6t,1.8t,2.0t等)
*/
private String engine;
/**
* 车身骨架 (紧凑型，中型，宽敞型 )
*/
private String bodySkeleton;
/**
* 轮子(防爆，不防爆等)
*/
private String wheel;
public Car(String engine, String bodySkeleton, String wheel) {
super();
this.engine = engine;
this.bodySkeleton = bodySkeleton;
this.wheel = wheel;
}
public String getEngine() {
return engine;
}
public void setEngine(String engine) {
this.engine = engine;
}
public String getBodySkeleton() {
return bodySkeleton;
}
public void setBodySkeleton(String bodySkeleton) {
this.bodySkeleton = bodySkeleton;
}
public String getWheel() {
return wheel;
}
public void setWheel(String wheel) {
this.wheel = wheel;
}
public Car() {
super();
// TODO Auto-generated constructor stub
}
@Override
public String toString() {
return "Car [engine=" + engine + ", bodySkeleton=" + bodySkeleton + ", wheel=" + wheel + "]";
}
}
/**
* @author 26530
* 生产流水线(指挥者)
*/
public class CarProductionLine
{
public Car produce(CarProductionAssemblyModel carProductionLineModule)
{
carProductionLineModule.engine();
carProductionLineModule.bodySkeleton();
carProductionLineModule.wheel();
return carProductionLineModule.getResult();
}
}
/**
* @author 26530
* 高档车生产机器
*/
public class HighCarMachine extends CarProductionAssemblyModel{
@Override
void engine()
{
car.setEngine( " 2.0t ");
}
@Override
void bodySkeleton()
{
car.setBodySkeleton(" 宽敞型 ");
}
@Override
void wheel()
{
car.setWheel(" 防爆 ");
}
@Override
Car getResult()
{
return car;
}
}
/**
* @author 26530
* 中档车生产机器
*/
public class MidddleCarMachine extends CarProductionAssemblyModel{
@Override
void engine()
{
car.setEngine(" 1.8t ");
}
@Override
void bodySkeleton()
{
car.setBodySkeleton(" 中型车 ");
}
@Override
void wheel()
{
car.setWheel(" 防爆 ");
}
@Override
Car getResult()
{
return car;
}
}
/**
* @author 26530
* 低档车生产机器
*/
public class BottomCarMachine extends CarProductionAssemblyModel{
@Override
void engine()
{
car.setEngine(" 1.6t ");
}
@Override
void bodySkeleton()
{
car.setBodySkeleton(" 紧凑型 ");
}
@Override
void wheel()
{
car.setWheel(" 不防爆 ");
}
@Override
Car getResult()
{
return car;
}
}
public class Test
{
public static void main(String[] args)
{
//客户到某个品牌4s店，想买发动机比较好，比较宽敞，车子比较好的车（高档类型）
//销售通知生产部门生产线准备好客户想要的高档类型车，并告知客户下个月就可以提车了
CarProductionLine productionDepartment = new CarProductionLine();
CarProductionAssemblyModel highCarProductionLine = new HighCarMachine();
Car car = productionDepartment.produce(highCarProductionLine);
System.out.println(car);//Car [engine= 2.0t , bodySkeleton= 宽敞型 , wheel= 防爆 ]
//客户买到了他想要的高档车
}
}
