1. 盖房项目需求
需要建房子:这一过程为打桩、砌墙、封顶
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.
请编写程序,完成需求
2. 传统方式解决盖房需求
思路分析(图解) 代码的演示
package com. atguigu. builder;
public abstract class AbstractHouse {
public abstract void buildBasic ( ) ;
public abstract void buildWalls ( ) ;
public abstract void roofed ( ) ;
public void build ( ) {
buildBasic ( ) ;
buildWalls ( ) ;
roofed ( ) ;
}
}
package com. atguigu. builder;
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 " ) ;
}
}
package com. atguigu. builder;
public class Client {
public static void main ( String[ ] args) {
CommonHouse commonHouse = new CommonHouse ( ) ;
commonHouse. build ( ) ;
}
}
3. 传统方式的问题分析
优点是比较好理解,简单易操作
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。
解决方案:将产品和产品建造过程解耦 => 建造者模式
4. 建造者模式基本介绍
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(抽象类别),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。
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。
5. 建造者模式的四个角色
Product (产品角色): 一个具体的产品对象。
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。
ConcreteBuilder (具体建造者): 实现接口,构建和装配各个部件。
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。
6. 建造者模式原理类图
7. 建造者模式解决盖房需求应用实例
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
思路分析图解(类图)
代码实现
package com. atguigu. builder. improve;
public class House {
private String baise;
private String wall;
private String roofed;
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;
}
}
package com. atguigu. builder. improve;
public abstract class HouseBuilder {
protected House house = new House ( ) ;
public abstract void buildBasic ( ) ;
public abstract void buildWalls ( ) ;
public abstract void roofed ( ) ;
public House buildHouse ( ) {
return house;
}
}
package com. atguigu. builder. improve;
public class CommonHouse extends HouseBuilder {
@Override
public void buildBasic ( ) {
System. out. println ( " 普通房子打地基 5 米 " ) ;
}
@Override
public void buildWalls ( ) {
System. out. println ( " 普通房子砌墙 10cm " ) ;
}
@Override
public void roofed ( ) {
System. out. println ( " 普通房子屋顶 " ) ;
}
}
package com. atguigu. builder. improve;
public class HighBuilding extends HouseBuilder {
@Override
public void buildBasic ( ) {
System. out. println ( " 高楼打地基 100米 " ) ;
}
@Override
public void buildWalls ( ) {
System. out. println ( " 高楼砌墙 20cm " ) ;
}
@Override
public void roofed ( ) {
System. out. println ( " 高楼透明屋顶 " ) ;
}
}
package com. atguigu. builder. improve;
public class HouseDirector {
HouseBuilder houseBuilder = null;
public HouseDirector ( HouseBuilder houseBuilder) {
this . houseBuilder = houseBuilder;
}
public void setHouseBuilder ( HouseBuilder houseBuilder) {
this . houseBuilder = houseBuilder;
}
public House constructHouse ( ) {
houseBuilder. buildBasic ( ) ;
houseBuilder. buildWalls ( ) ;
houseBuilder. roofed ( ) ;
return houseBuilder. buildHouse ( ) ;
}
}
package com. atguigu. builder. improve;
public class Client {
public static void main ( String[ ] args) {
CommonHouse commonHouse = new CommonHouse ( ) ;
HouseDirector houseDirector = new HouseDirector ( commonHouse) ;
House house = houseDirector. constructHouse ( ) ;
System. out. println ( "--------------------------" ) ;
HighBuilding highBuilding = new HighBuilding ( ) ;
houseDirector. setHouseBuilder ( highBuilding) ;
houseDirector. constructHouse ( ) ;
}
}
8. 建造者模式在 JDK 的应用和源码分析
java.lang.StringBuilder 中的建造者模式
代码说明+Debug 源码
源码中建造者模式角色分析
Appendable 接口定义了多个 append 方法(抽象方法), 即 Appendable 为抽象建造者, 定义了抽象方法
AbstractStringBuilder 实现了 Appendable 接口方法,这里的 AbstractStringBuilder 已经是建造者,只是不能实例化
StringBuilder 即充当了指挥者角色,同时充当了具体的建造者,建造方法的实现是由 AbstractStringBuilder 完成, 而 StringBuilder 继承了 AbstractStringBuilder
9. 建造者模式的注意事项和细节
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
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
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
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”
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。
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。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