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java设计模式--建造者模式详解

2024-04-02 19:55

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引例

需求：建造房子，建造过程包括打地基、砌墙和封顶。房子各式各样，包括平房和别墅，编程模拟实现。

一般解法

思路：定义房子类，包括建房的方法，然后定义平房和别墅继承房子类，重写相关方法。

类图：

在这里插入图片描述

代码：

AbstractHouse（房子）


public abstract class AbstractHouse {
    public abstract void buildBasic();//打地基
    public abstract void buildWalls();//砌墙
    public abstract void buildRoof();//封顶
    public void build() { //建房
       buildBasic();  //三个步骤（注意顺序）
       buildWalls();
       buildRoof();
    }
}

Bungalow（平房）


public class Bungalow extends AbstractHouse{
    @Override
    public void buildBasic() {
        System.out.println("平房打地基");
    }
    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println("平房砌墙");
    }
    @Override
    public void buildRoof() {
        System.out.println("平房封顶");
    }
}

Villa （别墅）


public class Villa extends AbstractHouse{
    @Override
    public void buildBasic() {
        System.out.println("别墅打地基");
    }
    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println("别墅砌墙");
    }
    @Override
    public void buildRoof() {
        System.out.println("别墅封顶");
    }
}

客户端调用


public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Bungalow bungalow = new Bungalow();
        bungalow.build();
        Villa villa = new Villa();
        villa.build();
    }
}

运行结果：

在这里插入图片描述

缺点：

程序不好扩展和维护，把产品和创建产品过程封装在一起，耦合性高。

解耦产品和创建产品过程=》建造者模式

建造者模式

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。

一步一步创建一个复杂的对象，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，而不需要知道内部的具体构建细节。

类图：

在这里插入图片描述

Product（产品）：具体的产品对象
Builder（抽象建造者）：创建一个产品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，负责控制产品对象的生产过程，隔离了客户与对象的生产过程。

建造者模式解法

代码：

House类（Product产品）


public class House {
    private String baise;
    private String wall;
    private String roof;
}

HouseBuilder类（Builder抽象建造者）


public abstract class HouseBuilder {
    protected House house = new House();
    //将建造的流程写好, 抽象的方法
    public abstract void buildBasic();
    public abstract void buildWalls();
    public abstract void buildRoof();
    //建造房子好， 将产品(房子) 返回
    public House buildHouse() {
        return house;
    }
}

3.Bungalow类（ConcreteBuilder具体建造者A）


public class Bungalow extends HouseBuilder {
    @Override
    public void buildBasic() {
        System.out.println("平房打地基");
    }
    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println("平房砌墙");
    }
    @Override
    public void buildRoof() {
        System.out.println("平房封顶");
    }
}

4.Villa类（ConcreteBuilder具体建造者B）


public class Villa extends HouseBuilder {
    @Override
    public void buildBasic() {
        System.out.println("别墅打地基");
    }
    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println("别墅砌墙");
    }
    @Override
    public void buildRoof() {
        System.out.println("别墅封顶");
    }
}

5.HouseDirector类（Director指挥者）


public class HouseDirector {
    HouseBuilder houseBuilder = null;
    //构造器传入 houseBuilder
    public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {
        this.houseBuilder = houseBuilder;
    }
    //通过setter 传入 houseBuilder
    public void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) {
        this.houseBuilder = houseBuilder;
    }
    //如何处理建造房子的流程，交给指挥者
    public House constructHouse() {
        houseBuilder.buildBasic();
        houseBuilder.buildWalls();
        houseBuilder.buildRoof();
        return houseBuilder.buildHouse();
    }
}

客户端调用


public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //盖平房
        Bungalow commonHouse = new Bungalow();
        //准备创建房子的指挥者
        HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse);
        //完成盖房子，返回产品(普通房子)
        House house = houseDirector.constructHouse();
        System.out.println("--------------------------");
        //盖别墅
        Villa highBuilding = new Villa();
        //重置建造者
        houseDirector.setHouseBuilder(highBuilding);
        //完成盖房子，返回产品(高楼)
        houseDirector.constructHouse();
    }
}

运行结果：

在这里插入图片描述