设计模式十:生成器模式(BuilderPattern)

简介

生成器模式属于创建型模式的一种, 又叫建造者模式.

生成器模式涉及4个关键角色&＃xff1a;产品&＃xff08;Product&＃xff09;,抽象生成器&＃xff08;builder&＃xff09;&＃xff0c;具体生成器&＃xff08;ConcreteBuilder&＃xff09;&＃xff0c;指挥者&＃xff08;Director&＃xff09;.

实现层面上, 产品定义了需要什么样的对象, 具体生成器完成了对象的具体表示. 如果只需要一个具体的构建者,那么抽象生成器角色和指挥者可以省略(如StringBuilder).

意图

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.

类图

实现

一. 定义产品

/*** Car 有很多成员变量, 当然成员可能是一些复杂类型, 这里简化只定义一些基本类型*/
&＃64;Data
public class Car {private String engine; //发动机private String chassis; // 底盘private String body; //车身private String wheels; //轮子private String equipment; //构件, 可选private String radar;// 雷达, 可选
}

二. 定义抽象生成器角色

/*** 抽象生成器角色,定义每个组件的创建返回类型为本类型, 这样就可以使用链式编程方式了* 定义了返回最终产品的接口*/
public abstract class AbstractCarBuilder {//产品private Car car &＃61; new Car();protected Car getCar(){return car;}public abstract AbstractCarBuilder setEngine();public abstract AbstractCarBuilder setChassis();public abstract AbstractCarBuilder setBody();public abstract AbstractCarBuilder setWheels();public abstract AbstractCarBuilder setEquipment();public abstract AbstractCarBuilder setRadar();// 返回产品public Car build(){return car;}
}

三. 定义具体的生成器实现,这里定义两个

// 第一个实现
public class BMWCarBuilder extends AbstractCarBuilder {public AbstractCarBuilder setEngine() {Car car &＃61; this.getCar();car.setEngine("BMW setEngine");return this;}public AbstractCarBuilder setChassis() {Car car &＃61; this.getCar();car.setChassis("BMW setChassis");return this;}public AbstractCarBuilder setBody() {Car car &＃61; this.getCar();car.setBody("BMW setBody");return this;}public AbstractCarBuilder setWheels() {Car car &＃61; this.getCar();car.setWheels("BMW setWheels");return this;}public AbstractCarBuilder setEquipment() {Car car &＃61; this.getCar();car.setEquipment("BMW setEquipment");return this;}public AbstractCarBuilder setRadar() {Car car &＃61; this.getCar();car.setRadar("BMW setRadar");return this;}
}

//第二个实现
public class QQCarBuilder extends AbstractCarBuilder {public AbstractCarBuilder setEngine() {Car car &＃61; this.getCar();car.setEngine("QQ setEngine");return this;}public AbstractCarBuilder setChassis() {Car car &＃61; this.getCar();car.setChassis("QQ setChassis");return this;}public AbstractCarBuilder setBody() {Car car &＃61; this.getCar();car.setBody("QQ setBody");return this;}public AbstractCarBuilder setWheels() {Car car &＃61; this.getCar();car.setWheels("QQ setWheels");return this;}//没有此组件, 不做任何事情public AbstractCarBuilder setEquipment() {return this;}//没有此组件, 不做任何事情public AbstractCarBuilder setRadar() {return this;}
}

四. 定义指挥者

/**
* 指挥者角色, 用来定义构建复杂对象的算法
* 这里同时也定义了测试的main方法
*/
public class Director {private AbstractCarBuilder builder;public Director(AbstractCarBuilder builder) {this.builder &＃61; builder;}public Car BuildCar(){// 链式构建,并返回最终的结果return builder.setWheels().setRadar().setEngine().setChassis().setBody().setEquipment().build();}public static void main(String[] args) {Director director &＃61; new Director(new QQCarBuilder());Car car &＃61; director.BuildCar();System.out.println(car.toString());director &＃61; new Director(new BMWCarBuilder());car &＃61; director.BuildCar();System.out.println(car.toString());}}

总结

如果一个对象需要的成员变量较多, 也就是初始化所需参数过多, 过程比较复杂的话, 那么它就适合使用Builder模式.

优点: 对象分解为组件;将对象构造封装;构造过程可控;
缺点: 增加了类的数量.

与抽象工厂模式的区别: 二者都可以创建复杂对象, 不同的是抽象工厂强调创建一系列的产品对象, 而生成器模式着重于一步步创建一个复杂对象. Builder模式的对象是最后返回的, 抽象工厂的产品是立即返回.