欢迎来到尧图网

客户服务 关于我们

您的位置:首页 > 财经 > 金融 > 设计模式之建造者模式

设计模式之建造者模式

2024/11/30 10:48:00 来源:https://blog.csdn.net/spell007/article/details/140371099  浏览:    关键词:设计模式之建造者模式

设计模式中的建造者模式(Builder Pattern)是一种常用的对象创建型设计模式,它主要用来解决复杂对象的构建问题。以下是对建造者模式的详细介绍:

一、定义

建造者模式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。换句话说,它通过将复杂对象的构建过程分解为一系列简单的步骤,并允许用户通过指定这些步骤的顺序和参数来创建不同的对象。

二、类图与结构

类图

在建造者模式中,通常包含以下几个角色:

  1. 产品角色(Product):表示被构建的复杂对象,通常包含多个组成部件。
  2. 抽象建造者(Builder):定义一个创建产品对象的各个部件的抽象接口。
  3. 具体建造者(ConcreteBuilder):实现Builder接口,完成复杂产品的各个部件的具体创建方法,并定义一个返回最终产品的接口。
  4. 指挥者(Director):负责调用建造者对象中的部件构造与装配方法完成复杂对象的创建。它并不涉及具体产品的信息,只是将客户端与建造者解耦。

三、适用场景

建造者模式适用于以下场景:

  1. 对象结构复杂:当需要构建的对象具有复杂的内部结构,包含多个属性和方法时,使用建造者模式可以简化构建过程。
  2. 构建过程复杂:当对象的构建过程涉及多个步骤,且这些步骤的顺序和参数可能不同时,建造者模式可以提供一个清晰的构建流程。
  3. 解耦创建和使用:当希望将对象的创建和使用过程分离,使得用户只需要关心对象的最终表示,而不需要关心对象的创建细节时,建造者模式是一个很好的选择。

四、优缺点

优点
  1. 封装性好:将复杂对象的构建过程封装在建造者内部,客户端只需要指定建造的类型和参数,即可得到最终的产品,不需要知道构建过程的细节。
  2. 扩展性好:如果需要增加新的构建类型或修改构建过程,只需要增加或修改建造者类即可,不会对客户端代码产生影响。
  3. 灵活性高:通过改变建造者的构建顺序或参数,可以灵活地创建不同的产品实例。
缺点
  1. 增加类数量:由于需要创建建造者接口、具体建造者类以及指挥者类等多个类,可能会增加系统的类数量。
  2. 内部修改困难:如果产品的内部结构发生变化,可能需要修改多个建造者类,增加了系统的维护成本。

五、示例

在以下示例中,我们将使用建造者模式来设计一个房屋装修系统。我们将定义一个House类作为复杂对象,包含多个装修部件(如吊顶、涂料、地板、地砖等)。然后,我们定义一个HouseBuilder接口,包含创建这些部件的抽象方法。接着,我们为每个具体的装修风格(如豪华欧式、轻奢田园、现代简约)创建具体的建造者类。最后,我们将通过一个Director类来指导建造过程,但它在这个例子中可能不是必需的,因为我们可以直接在建造者类中定义完整的构建逻辑。

不过,为了展示指挥者角色的概念,我们将保留一个Director类,但仅用于说明目的,实际上构建过程可以直接在建造者类中完成。

// 房屋类  
public class House {  private String ceiling; // 吊顶  private String paint;   // 涂料  private String floor;   // 地板  private String tiles;   // 地砖  // 私有构造函数  private House() {}  // Getter 方法  public String getCeiling() {  return ceiling;  }  public String getPaint() {  return paint;  }  public String getFloor() {  return floor;  }  public String getTiles() {  return tiles;  }  // 建造者接口  public interface HouseBuilder {  HouseBuilder buildCeiling(String ceiling);  HouseBuilder buildPaint(String paint);  HouseBuilder buildFloor(String floor);  HouseBuilder buildTiles(String tiles);  House build();  }  // 豪华欧式建造者  ,注意是静态内部类public static class LuxuryEuropeanBuilder implements HouseBuilder {  private House house;  public LuxuryEuropeanBuilder() {  this.house = new House();  }  @Override  public HouseBuilder buildCeiling(String ceiling) {  house.ceiling = "豪华欧式吊顶: " + ceiling;  return this;  }  @Override  public HouseBuilder buildPaint(String paint) {  house.paint = "豪华欧式涂料: " + paint;  return this;  }  @Override  public HouseBuilder buildFloor(String floor) {  house.floor = "豪华欧式地板: " + floor;  return this;  }  @Override  public HouseBuilder buildTiles(String tiles) {  house.tiles = "豪华欧式地砖: " + tiles;  return this;  }  @Override  public House build() {  return house;  }  }  // ... 可以为其他风格创建类似的建造者类  // 指挥者类(可选,这里主要用于展示概念)  public static class Director {  private HouseBuilder builder;  public Director(HouseBuilder builder) {  this.builder = builder;  }  // 这里可以添加方法来指导建造过程,但在这个例子中,我们直接在建造者中完成了所有工作  public House constructHouse() {  // 假设这是由指挥者指导的步骤,但在这里我们直接返回建造者的结果  return builder  .buildCeiling("水晶吊灯")  .buildPaint("金色镶边涂料")  .buildFloor("大理石地板")  .buildTiles("马赛克地砖")  .build();  }  }  // 主函数,用于演示  public static void main(String[] args) {  HouseBuilder luxuryBuilder = new LuxuryEuropeanBuilder();  // Director director = new Director(luxuryBuilder); // 如果使用指挥者  House house = luxuryBuilder  .buildCeiling("水晶吊灯")  .buildPaint("金色镶边涂料")  .buildFloor("大理石地板")  .buildTiles("马赛克地砖")  .build();  System.out.println("Ceiling: " + house.getCeiling());  System.out.println("Paint: " + house.getPaint());  System.out.println("Floor: " + house.getFloor());  System.out.println("Tiles: " + house.getTiles());  }  
}

请注意,在这个例子中,Director类实际上并没有增加太多价值,因为所有的构建逻辑都已经被封装在HouseBuilder接口的实现中了。但在更复杂的应用中,Director类可以用来封装构建过程的顺序和逻辑,特别是当构建过程需要跨越多个建造者时。

六、结束语

通过以上介绍,可以看出建造者模式在构建复杂对象时具有很大的优势,它通过将构建过程与表示分离,提高了代码的封装性和扩展性,同时也降低了客户端与具体产品之间的耦合度。

如果此文对你学习有帮助,记得点赞收藏。

版权声明:

本网仅为发布的内容提供存储空间,不对发表、转载的内容提供任何形式的保证。凡本网注明“来源:XXX网络”的作品,均转载自其它媒体,著作权归作者所有,商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

我们尊重并感谢每一位作者,均已注明文章来源和作者。如因作品内容、版权或其它问题,请及时与我们联系,联系邮箱:809451989@qq.com,投稿邮箱:809451989@qq.com