网站建设每天的工作,深圳华强北商城网站建设,株洲本地新闻,百度 医疗网站建设这里写目录标题 概述需求需求类图BikeBuilderMobikeBuilderOfoBuilderDirectorClientClient优缺点使用场景 模式扩展ComputerClient创建者模式对比工厂方法模式VS建造者模式抽象工厂模式VS建造者模式 总结 概述
建造者模式又叫生成器模式#xff0c;是一种对象构建模式。它可… 这里写目录标题 概述需求需求类图BikeBuilderMobikeBuilderOfoBuilderDirectorClientClient优缺点使用场景 模式扩展ComputerClient创建者模式对比工厂方法模式VS建造者模式抽象工厂模式VS建造者模式 总结 概述
建造者模式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不需要知道内部的具体构建细节如用户在选购汽车的时候只需要选择好方向盘、轮胎、发动机类型不需要知道零件是怎么制造出来的 例如需要把这些的配件组装成一个主机。第一步安装CPU、第二步安装风扇、第三步安装内存条… 建造者模式注重于组装。
需求
创建共享单车
生产自行车是一个复杂的过程它包含了车架车座等组件的生产。而车架又有碳纤维铝合金等材质的车座有橡胶真皮等材质。对于自行车的生产就可以使用建造者模式。
这里Bike是产品包含车架车座等组件Builder是抽象建造者MobikeBuilder和OfoBuilder是具体的建造者Director是指挥者。类图如下
需求类图 Bike
package com.lx.design.creator.builder;/*** TODO 添加描述** author lx* date 2024/6/18 23:11* 自行车类*/
public class Bike {private String frame;private String seat;public String getFrame() {return frame;}public void setFrame(String frame) {this.frame frame;}public String getSeat() {return seat;}public void setSeat(String seat) {this.seat seat;}
}
Builder
package com.lx.design.creator.builder;/*** TODO 添加描述** author lx* date 2024/6/18 23:12*/
public abstract class Builder {protected Bike bike new Bike();public abstract void buildFrame();public abstract void buildSeat();public abstract Bike createBike();
}
MobikeBuilder
package com.lx.design.creator.builder;/**
* TODO 添加描述
*
* author lx
* date 2024/6/18 23:13
* 摩拜单车
*/
public class MobikeBuilder extends Builder {Overridepublic void buildFrame() {bike.setFrame(铝合金车架);}Overridepublic void buildSeat() {bike.setSeat(真皮车座);}Overridepublic Bike createBike() {return bike;}
}OfoBuilder
package com.lx.design.creator.builder;/**
* TODO 添加描述
*
* author lx
* date 2024/6/18 23:13
*/
public class OfoBuilder extends Builder{Overridepublic void buildFrame() {bike.setFrame(碳纤维车架);}Overridepublic void buildSeat() {bike.setSeat(橡胶车座);}Overridepublic Bike createBike() {return bike;}
}
Director
package com.lx.design.creator.builder;/**
* TODO 添加描述
*
* author lx
* date 2024/6/18 23:15
*/
public class Director {private Builder mBuilder;public Director(Builder builder) {mBuilder builder;}public Bike construct() {mBuilder.buildFrame();mBuilder.buildSeat();return mBuilder.createBike();}
}
Client
package com.lx.design.creator.builder;/**
* TODO 添加描述
*
* author lx
* date 2024/6/18 23:16
*/
public class Client {public static void main(String[] args) {//创建建造者MobikeBuilder mobikeBuilder new MobikeBuilder();//复制建造者Director director new Director(mobikeBuilder);//建造者构建自行车Bike bike director.construct();System.out.println(bike.getFrame());System.out.println(bike.getSeat());}}
注意
上面示例是 Builder模式的常规用法指挥者类 Director 在建造者模式中具有很重要的作用它用于指导具体构建者如何构建产品控制调用先后次序并向调用者返回完整的产品类但是有些情况下需要简化系统结构可以把指挥者类和抽象建造者进行结合
// 抽象 builder 类
public abstract class Builder {protected Bike mBike new Bike();public abstract void buildFrame();public abstract void buildSeat();public abstract Bike createBike();//添加以下代码public Bike construct() {this.buildFrame();this.BuildSeat();return this.createBike();}
}Client
public static void main(String[] args) {Bike bike new MobikeBuilder().construct();System.out.println(bike.getFrame());System.out.println(bike.getSeat());}优缺点
优点
建造者模式的封装性很好。使用建造者模式可以有效的封装变化在使用建造者模式的场景中一般产品类和建造者类是比较稳定的因此将主要的业务逻辑封装在指挥者类中对整体而言可以取得比较好的稳定性。在建造者模式中客户端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。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。建造者模式很容易进行扩展。如果有新的需求通过实现一个新的建造者类就可以完成基本上不用修改之前已经测试通过的代码因此也就不会对原有功能引入风险。符合开闭原则。
缺点
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。
使用场景
建造者Builder模式创建的是复杂对象其产品的各个部分经常面临着剧烈的变化但将它们组合在一起的算法却相对稳定所以它通常在以下场合使用。
创建的对象较复杂由多个部件构成各部件面临着复杂的变化但构件间的建造顺序是稳定的。创建复杂对象的算法独立于该对象的组成部分以及它们的装配方式即产品的构建过程和最终的表示是独立的。
模式扩展
建造者模式除了上面的用途外在开发中还有一个常用的使用方式就是当一个类构造器需要传入很多参数时如果创建这个类的实例代码可读性会非常差而且很容易引入错误此时就可以利用建造者模式进行重构。
Computer
package com.lx.design.creator.builder.three;/*** TODO 添加描述** author lx* date 2024/6/19 16:27*/
public class Computer {private String cpu;private String wifi;// 私有构造方法只能通过Builder来创建对象private Computer(ComputerBuilder builder) {this.cpu builder.cpu;this.wifi builder.wifi;}public String getCpu() {return cpu;}public void setCpu(String cpu) {this.cpu cpu;}public String getWifi() {return wifi;}public void setWifi(String wifi) {this.wifi wifi;}public static class ComputerBuilder {private String cpu;private String wifi;public String getCpu() {return cpu;}public ComputerBuilder setCpu(String cpu) {this.cpu cpu;return this;}public String getWifi() {return wifi;}public ComputerBuilder setWifi(String wifi) {this.wifi wifi;return this;}public Computer build(){return new Computer(this);}}
}
Client
package com.lx.design.creator.builder.three;/*** TODO 添加描述** author lx* date 2024/6/19 16:33*/
public class Client {public static void main(String[] args) {Computer build new Computer.ComputerBuilder().setCpu(cpu).setWifi(wifi).build();System.out.println(build.getWifi());System.out.println(build.getCpu());}
}
创建者模式对比
工厂方法模式VS建造者模式
工厂方法模式注重的是整体对象的创建方式而建造者模式注重的是部件构建的过程意在通过一步一步地精确构造创建出一个复杂的对象。
我们举个简单例子来说明两者的差异如要制造一个超人如果使用工厂方法模式直接产生出来的就是一个力大无穷、能够飞翔、内裤外穿的超人而如果使用建造者模式则需要组装手、头、脚、躯干等部分然后再把内裤外穿于是一个超人就诞生了。建造者注重于步骤、组装。工厂方法注重于结果。
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则是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。
建造者模式则是要求按照指定的组件或者步骤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。
如果将抽象工厂模式看成汽车配件生产工厂生产一个产品族的产品那么建造者模式就是一个汽车组装工厂通过对部件的组装可以返回一辆完整的汽车。
总结
优点
分步构建对象
建造者模式允许你按照步骤构建对象通过链式调用或者在每个步骤中设置属性来完成。这样的方式比直接构造器构建更加灵活和直观特别是当对象的构建过程比较复杂或者有多个可选参数时尤为有效。
隐藏复杂构建过程
建造者模式将复杂对象的构建过程封装在一个独立的建造者类中使得客户端代码不必知道具体的构建细节。客户端只需指定需要的配置和选项而无需关心对象是如何一步步构建的。
提高代码复用性
可以通过建造者模式构建不同配置的对象从而提高代码的复用性。同一个建造者可以用于构建多个不同表现形式的对象只需改变建造者的配置参数即可。
便于控制构建过程
建造者模式可以在构建过程中逐步验证和设置对象的属性可以在每个步骤中进行逻辑处理或者条件判断从而更好地控制对象的构建过程。 遵循单一职责原则建造者模式将对象的构建和表示分离每个具体建造者负责构建特定类型的对象。这有助于遵循单一职责原则每个类专注于一个特定的构建任务。
缺点 增加了代码量
引入建造者模式会增加代码量因为需要创建一个具体建造者类、可能的多个产品类以及指挥者如果有的话。这在简单对象的情况下可能显得繁琐。
对象构建过程更加复杂
如果对象相对简单并且构建过程不太可能变化使用建造者模式可能会显得过于复杂和冗余。此时直接使用构造函数或者工厂方法可能更为简单和直接。
不易于应对分步构建的变化
如果需要频繁修改对象的构建过程或者构建步骤建造者模式可能会变得笨重因为每次改动都需要修改建造者的逻辑或者添加新的建造者类。
可能导致对象不一致
如果在构建过程中缺少必要的约束或者验证逻辑可能会导致最终构建的对象不符合预期尤其是当对象的构建过程涉及多个步骤和条件时。
