建造者模式（Builder Pattern）

2018年01月23日 | 学习笔记 设计模式

什么是建造者模式？

建造者模式（Builder Pattern）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。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

建造模式的本质

• 分离了对象组件的单独构造（由Builder来负责）和装配（由Driector负责）。从而可以构造出复杂的对象。这个模式适用于：某个对象的构建过程复杂的情况下使用。
• 由于实现了构建和装配的解耦。不同的构建器，相同的装配，也可以产生不同的对象；相同的构建器，不同的装配顺序也可以产生不同的对象。也就是实现了构建算法，装配算法的解耦，实现了更好的复用。

使用场景

• 我们要建造一个复杂产品。比如：神舟飞船，Iphone。这个复杂产品的创建，有这样一个问题要处理：装配这些子组件是不是有个步骤问题？
• 实际开发中，我们所要构建的对象十分复杂，有很多步骤需要处理时。

Java中的应用场景

• StringBuilder类的append方法
• SQL中的PreparedStatement
• JDOM中，DomeBuiler,SAXBuilder

下面以建造神舟5号飞船说明，我们这里只是建造一个简单的神舟5号飞船了，它由发动机，逃逸塔，轨道舱组成，Builder负责构建这些组件，Driector负责将它们装配成神舟5号飞船。

类图

代码

package com.match.builder;
/**
 * Builder接口
 * @author Match
 *
 */
public interface AirShipBuilder
{
	//构建发动机
	Engine builderEngine();
	//构建轨道舱
	OrbitalModule builderOrbitalModule();
	//构建逃逸塔
	EscapeTower builderEscapeTower();
}

package com.match.builder;
/**
 * Director接口
 * @author Match
 *
 */
public interface AirShipDirector
{
	//组装飞船
	AirShip directAirShip();
}

package com.match.builder;
/**
 * Builder类负责构造组件
 * @author Match
 *
 */
public class AirShip_5Builder implements AirShipBuilder 
{
	@Override
	public Engine builderEngine()
	{
		System.out.println("建造发动机");
		return new Engine("神舟5号发动机");
	}
	@Override
	public EscapeTower builderEscapeTower()
	{
		
		System.out.println("建造逃逸塔");
		return new EscapeTower("神舟5号逃逸塔");
	}
	@Override
	public OrbitalModule builderOrbitalModule()
	{
		System.out.println("建造轨道舱");
		return new OrbitalModule("神舟5号轨道舱");
	}		
}

package com.match.builder;
/**
 * Director类负责装配生产成品
 * @author Match
 *
 */
public class Airship_5Director implements AirShipDirector
{
	private AirShipBuilder builder;

	public Airship_5Director(AirShipBuilder builder)
	{
		this.builder = builder;
	}
	@Override
	public AirShip directAirShip()
	{
		Engine e = builder.builderEngine();
		OrbitalModule o = builder.builderOrbitalModule();
		EscapeTower et = builder.builderEscapeTower();
		//装配成飞船对象
		AirShip ship = new AirShip();
		System.out.println("装配"+e.getName());
		ship.setEngine(e);
		System.out.println("装配"+et.getName());
		ship.setEscapeTower(et);
		System.out.println("装配"+o.getName());
		ship.setOrbitalModule(o);
		return ship;
	}
}

package com.match.builder;
/**
 * 发动机
 * @author Match
 *
 */
public class Engine
{
	private String name;

	public Engine(String name)
	{
		this.name = name;
	}
	public String getName()
	{
		return name;
	}
	public void setName(String name)
	{
		this.name = name;
	}
}

package com.match.builder;
/**
 * 逃逸塔
 * @author Match
 *
 */
public class EscapeTower
{
	private String name;
	
	public EscapeTower(String name)
	{
		this.name = name;
	}
	public String getName()
	{
		return name;
	}
	public void setName(String name)
	{
		this.name = name;
	}	
}

package com.match.builder;
/**
 * 轨道舱
 * @author Match
 *
 */
public class OrbitalModule
{
	private String name;

	public OrbitalModule(String name)
	{
		this.name = name;
	}
	public String getName()
	{
		return name;
	}
	public void setName(String name)
	{
		this.name = name;
	}
}

package com.match.builder;
/**
 * 飞船
 * @author Match
 *
 */
public class AirShip
{
	private OrbitalModule orbitalModule;//轨道舱
	private Engine engine;//发动机
	private EscapeTower escapeTower;//逃逸塔
	
	public void launch()
	{
		System.out.println("发射！");
	}
	public OrbitalModule getOrbitalModule()
	{
		return orbitalModule;
	}
	public void setOrbitalModule(OrbitalModule orbitalModule)
	{
		this.orbitalModule = orbitalModule;
	}
	public Engine getEngine()
	{
		return engine;
	}
	public void setEngine(Engine engine)
	{
		this.engine = engine;
	}
	public EscapeTower getEscapeTower()
	{
		return escapeTower;
	}
	public void setEscapeTower(EscapeTower escapeTower)
	{
		this.escapeTower = escapeTower;
	}	
}

测试代码：

package com.match.builder;

public class Client
{
	public static void main(String[] args)
	{
		AirShipDirector director = new Airship_5Director(new AirShip_5Builder());
		AirShip ship = director.directAirShip();
		ship.launch();	
	}
}

控制台输出：

建造发动机

建造轨道舱

建造逃逸塔

装配神舟5号发动机

装配神舟5号逃逸塔

装配神舟5号轨道舱

发射！