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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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介绍

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。建造者模式是一种对象创建型模式。

建造者模式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。

在这里插入图片描述

角色

Builder（抽象建造者）：它为创建一个产品Product对象的各个部件指定抽象接口，在该接口中一般声明两类方法，一类方法是buildPartX()，它们用于创建复杂对象的各个部件；另一类方法是getResult()，它们用于返回复杂对象。Builder既可以是抽象类，也可以是接口。
ConcreteBuilder（具体建造者）：它实现了Builder接口，实现各个部件的具体构造和装配方法，定义并明确它所创建的复杂对象，也可以提供一个方法返回创建好的复杂产品对象。
Product（产品角色）：它是被构建的复杂对象，包含多个组成部件，具体由建造者创建该产品的内部表示并定义它的装配过程。
Director（指挥者）：指挥者又称为导演类，它负责安排复杂对象的建造次序，指挥者与抽象建造者之间存在关联关系，可以在其construct()建造方法中调用建造者对象的部件构造与装配方法，完成复杂对象的建造。客户端一般只需要与指挥者进行交互，在客户端确定具体建造者的类型，并实例化具体建造者对象（也可以通过配置文件和反射机制），然后通过指挥者类的构造函数或者Setter方法将该对象传入指挥者类中。

在建造者模式的定义中提到了复杂对象，那么什么是复杂对象？简单来说，复杂对象是指那些包含多个成员属性的对象，这些成员属性也称为部件或零件，如汽车包括方向盘、发动机、轮胎等部件，电子邮件包括发件人、收件人、主题、内容、附件等部件

代码演示

产品角色:


@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Computer
{
    String mouse;
    String keyBoard;
    String screen;
}

抽象建造者 builder


public abstract class Builder
{
    //要建造的产品--子类也可以使用，因此是protected
    protected Computer computer=new Computer();
    //建造的步骤--顺序不固定
    //方法都是抽象的，具体实现交给子类完成
    public abstract Builder buildMouse();
    public abstract Builder buildKeyBoard();
    public abstract Builder buildScreen();
    //创建产品的方法，由当前抽象层实现
    public Computer createComputer()
    {
        return computer;
    }
}

具体建造者 DellComputerBuilder，ASUSComputerBuilder，分别建造戴尔电脑和华硕电脑


//链式调用
public class DellComputerBuilder extends Builder
{
    @Override
    public Builder buildMouse()
    {
        System.out.println("戴尔鼠标组装");
        return this;
    }
    @Override
    public Builder buildKeyBoard()
    {
        System.out.println("戴尔键盘组装");
        return this;
    }
    @Override
    public Builder buildScreen()
    {
        System.out.println("戴尔屏幕组装");
        return this;
    }
}
public class ASUSComputerBuilder extends Builder{
    @Override
    public Builder buildMouse()
    {
        System.out.println("华硕鼠标组装");
        return this;
    }
    @Override
    public Builder buildKeyBoard()
    {
        System.out.println("华硕键盘组装");
        return this;
    }
    @Override
    public Builder buildScreen()
    {
        System.out.println("华硕屏幕组装");
        return this;
    }
}

指挥者 ComputerDirector，指挥构建过程


public class ComputerDirector
{
    //构建电脑的方法
    public Computer construct(Builder builder)
    {
      //构建复杂产品对象
      Computer computer=builder.
              buildMouse().
              buildKeyBoard().
              buildScreen().
              createComputer();
      return computer;
    }
}

客户端测试


public class test
{
    @Test
    public void test()
    {
       //获得建造指挥官
        ComputerDirector computerDirector=new ComputerDirector();
      //创建电脑
      computerDirector.construct(new DellComputerBuilder());
      computerDirector.construct(new ASUSComputerBuilder());
    }
}

在这里插入图片描述

通过反射创建建造者对象

可以通过反射机制和配置文件配合，创建具体建造者对象


public class test
{
    @SneakyThrows//异常抛出throw,一个简单的try...catch写法
    @Test
    public void test()
    {
       //获得建造指挥官
        ComputerDirector computerDirector=new ComputerDirector();
      //创建电脑
        Class<?> dcb = Class.forName("construct.DellComputerBuilder");
        computerDirector.construct((Builder) dcb.newInstance());
        Class<?> acb = Class.forName("construct.ASUSComputerBuilder");
        computerDirector.construct((Builder) acb.newInstance());
    }
}