设计模式之建造者设计模式

这是设计模式系列的第二篇——建造者设计模式,我希望推送的文章是一个系列的,尽量保持一样的写作风格,尽量把我理解的阐述清楚,关于建造者设计模式主要从以下几个方面来学习,具体如下:

  1. 概述
  2. 本质
  3. 关键概念
  4. 具体实现
  5. 总结

概述

建造者设计模式(Builder Pattern)属于创建型设计模式,主要用于创建复杂的对象,可将复杂对象的构建过程抽象出来,通过不同实现的构建者和装配者最终组装出不同的对象,可以非常方便的增加不同实现的构建者、组装者而不用修改以前的代码。

本质

建造者设计模式(Builder Pattern)分离了对象子组件的构造过程和组装过程,实现了构建与组装的解耦,不同的构建器相同的组装顺序以及相同的构建器不同的组装顺序都可以创建出不同的对象,使得构建与组装充分解耦,进而实现构建算法与组装算法的解耦,从而实现更好的复用。

关键概念

  • 构建者(Builder):构建不同的子组件且返回子组件或者提供获取复杂对象的方法,将构建过程抽象成接口或抽象类,方便扩展具体的不同的构建者。
  • 组装者(Dirctor):通过某个具体的构建者构建相关的子组件,同时对外提供组成复杂产品对象的方法。

当需要生成复杂对象时,直接通过某个具体的组装者获得想要的具体对象即可,至于组装过程与构建过程使用者不需要关心,分别由具体的组装者与具体的构建者内部完成。当然复杂对象可以理解为具有很多属性的对象。

具体实现

下面以手机的组装过程来说明建造者设计模式的具体实现,产品类如下:

/**
 * 产品
 * @author jzman
 */
public class Phone {
    private Screen screen;
    private Camera camera;
    private Cpu cpu;
    //省略getter、setter、toString 方法
    //...
}

//子组件
class Screen{
    private String name;
    //...
}
//子组件
class Camera{
    private String name;
    //...
}
//子组件
class Cpu{
    private String name;
    //...
}

抽象的构建者:

/**
 * 构建者
 * @author jzman
 */
public interface PhoneBuilder {
    Screen builderScreen();
    Camera builderCamera();
    Cpu builderCpu();
}

具体的构建者:

/**
 * 具体的构建者
 * @author jzman
 */
public class MiPhoneBuilder implements PhoneBuilder{

    @Override
    public Screen builderScreen() {
        System.out.println("构建屏幕...");
        return new Screen("Mi-screen");
    }

    @Override
    public Camera builderCamera() {
        System.out.println("构建相机...");
        return new Camera("Mi-camera");
    }

    @Override
    public Cpu builderCpu() {
        System.out.println("构建屏幕...");
        return new Cpu("Mi-cpu");
    }
}

抽象的组装者:

/**
 * 抽象的组装者
 * @author jzman
 */
public interface PhoneDirector {
    Phone directPhone();
}

具体的构建者:

/**
 * 具体的组装者
 * @author jzman
 */
public class MiPhoneDirector implements PhoneDirector{
    private PhoneBuilder builder;
    
    public MiPhoneDirector(PhoneBuilder builder) {
        this.builder = builder;
    }

    @Override
    public Phone directPhone() {
        Phone phone = new Phone();
        phone.setScreen(builder.builderScreen());
        phone.setCamera(builder.builderCamera());
        phone.setCpu(builder.builderCpu());
        return phone;
    }
}

使用者直接通过某个具体的组装者获取最终的产品,具体如下:

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        PhoneBuilder builder = new MiPhoneBuilder();
        MiPhoneDirector director = new MiPhoneDirector(builder);
        Phone phone = director.directPhone();
        System.out.println(phone);
    }
}

执行结果如下:

构建屏幕...
构建相机...
构建屏幕...
Phone [screen=Screen [name=Mi-screen], camera=Camera [name=Mi-camera], cpu=Cpu [name=Mi-cpu]]

最终,使用者通过具体的组装者 MiPhoneDirector 组装出一个具有明显组装特征的手机,即一个屏幕是 Mi-screen 、相机是 Mi-camera、CPU 是 Mi-cpu 的手机。

总结

建造者设计模式(Builder Pattern) 一般用于具有共同特性的复杂对象,其对象本身与构建、组装过程分离,可做到复杂对象属性的可配置,当然,如果复杂对象内部过于复杂,势必会需要创建更多的构建者类,使得构建过程繁琐,我觉得开发中使用建造者设计模式主要用来做一些封装,使得代码写起来更灵活,如 Picasso、Glide 的 API 就有建造者设计模式的使用,使得复杂对象的一些属性可以做到可配置,非常方便。

可以选择关注微信公众号:jzman-blog 获取最新更新,一起交流学习!

clipboard.png


躬行之
个人公众号:躬行之(jzmna-blog),推送原创Android技术文章,不限于生活、职场等,不定期更新。
18 声望
5 粉丝
0 条评论
推荐阅读
设计模式之代理设计模式
今天来看一下什么是代理设计模式,顾名思义,代理就是通过中介代替某人做某一件事,对应到我们的程序中就是通过代理对象来控制某个具体对象某个方法的访问,在该方法之前和之后可以做一些额外处理。

躬行之阅读 1.1k

封面图
一文搞懂秒杀系统,欢迎参与开源,提交PR,提高竞争力。早日上岸,升职加薪。
前言秒杀和高并发是面试的高频考点,也是我们做电商项目必知必会的场景。欢迎大家参与我们的开源项目,提交PR,提高竞争力。早日上岸,升职加薪。知识点详解秒杀系统架构图秒杀流程图秒杀系统设计这篇文章一万多...

王中阳Go31阅读 2.4k评论 1

封面图
计算机网络连环炮40问
本文已经收录到Github仓库,该仓库包含计算机基础、Java基础、多线程、JVM、数据库、Redis、Spring、Mybatis、SpringMVC、SpringBoot、分布式、微服务、设计模式、架构、校招社招分享等核心知识点,欢迎star~

程序员大彬13阅读 1.7k

万字详解,吃透 MongoDB!
MongoDB 是一个基于 分布式文件存储 的开源 NoSQL 数据库系统,由 C++ 编写的。MongoDB 提供了 面向文档 的存储方式,操作起来比较简单和容易,支持“无模式”的数据建模,可以存储比较复杂的数据类型,是一款非常...

JavaGuide8阅读 1.6k

封面图
花了半个小时基于 ChatGPT 搭建了一个微信机器人
相信大家最近被 ChatGPT 刷屏了,其实在差不多一个月前就火过一次,不会那会好像只在程序员的圈子里面火起来了,并没有被大众认知到,不知道最近是因为什么又火起来了,而且这次搞的人尽皆知。

Java极客技术12阅读 3k评论 3

封面图
数据结构与算法:二分查找
一、常见数据结构简单数据结构(必须理解和掌握)有序数据结构:栈、队列、链表。有序数据结构省空间(储存空间小)无序数据结构:集合、字典、散列表,无序数据结构省时间(读取时间快)复杂数据结构树、 堆图二...

白鲸鱼9阅读 5.2k

PHP转Go实践:xjson解析神器「开源工具集」
我和劲仔都是PHP转Go,身边越来越多做PHP的朋友也逐渐在用Go进行重构,重构过程中,会发现php的json解析操作(系列化与反序列化)是真的香,弱类型语言的各种隐式类型转换,很大程度的减低了程序的复杂度。

王中阳Go11阅读 2.7k评论 4

封面图
18 声望
5 粉丝
宣传栏