java開發建造者模式驗證實例詳解
引言
創建一個類的實例,我們通常使用類中構造函數來完成對象的初始化,如果一個對象構造過程很復雜,如果將構造過程和對象使用的過程放在一起,就顯得這個類很笨重,職責也不單一,最好的解決辦法就是將構造過程拿出來單獨進行封裝,類的使用單獨封裝一個類就會好很多。如:mybaits中的SqlSessionFactoryBulider和SqlSessionFactory兩個類,下圖為SqlSessionFactoryBulider和SqlSessionFactory兩個類提供的方法。前者職責是根據mybaits的配置文件(配置文件很復雜,構造過程更復雜)構造SqlSessionFactory實例對象,後者職責是SqlSessionFactory專註於的各種情況的下SqlSession的生成。
經典再現
建造者模式將對象的創建和對象的表示分開,使用同樣的建造過程可以建造出不同的對象表示,一下我們使用計算機的生產過程為例,介紹建造者模式。計算機可以用來上網、辦公、娛樂等這個是計算機這個對象本身要提供給我們的功能(我們可以稱為對象表示) 我們稱其為computer。其構造包括安裝主板、安裝CPU、安裝硬盤、網卡等構造過程,我們稱之為bulider,假設聯想計算機和dell計算機具體的安裝方法上有差別,因此我們有LenovoBulider和DellBulider兩個具體的實現類,這個兩個類及bulider更關註具體的建造方法,我們再封裝一個類,調用這些建造方法完成完成產品的構建,就產生瞭我們經典的建造者模式。上例類圖如下:
產品Computer 示例代碼如下:
public class Computer { private String hardDisk ; private String CPU; private String mainboard ; public void setHardDisk(String hardDisk) { this.hardDisk = hardDisk; } public void setCPU(String CPU) { this.CPU = CPU; } public void setMainboard(String mainboard) { this.mainboard = mainboard; } public void start() { System.out.println(hardDisk+" "+CPU+" "+ mainboard +" 辦公"); } public void work() { System.out.println(hardDisk+" "+CPU+" "+ mainboard +" 辦公"); } public void play() { System.out.println(hardDisk+" "+CPU+" "+ mainboard +" 娛樂"); } }
抽象的建造者,把可變部分延遲到子類進行
public abstract class ComputerBulider { protected Computer acomputer = new Computer(); public abstract void buildCPU(); public abstract void buildHardDisk(); public abstract void buildMainboard(); //關鍵代碼需要返回一個產品的對象 public Computer getComputer(){ return acomputer; } }
兩個具體的建造者,完成那些不同建造方法的具體實現,代碼如下
public class DellBulider extends ComputerBulider { @Override public void buildCPU() { acomputer.setCPU("dell CPU"); } @Override public void buildHardDisk() { acomputer.setHardDisk("dell 硬盤"); } @Override public void buildMainboard() { acomputer.setMainboard("dell 主板"); } } public class LenovoBulider extends ComputerBulider { @Override public void buildCPU() { acomputer.setCPU("聯想 CPU"); } @Override public void buildHardDisk() { acomputer.setHardDisk("聯想 硬盤"); } @Override public void buildMainboard() { acomputer.setMainboard("聯想 主板"); } }
指揮者,總體包裝師代碼如下:
//指揮者,接收指令安排建造者根據一定的工序去制作產品 public class Director { private ComputerBulider computerBuilder; public Director(ComputerBulider comBuilder) { this.computerBuilder = comBuilder; } public Computer construct(){ //安裝主板 computerBuilder.buildMainboard(); //安裝cpu computerBuilder.buildCPU(); //安裝硬盤 computerBuilder.buildHardDisk(); //準備完畢,返回一個完整的計算機給調用者 return computerBuilder.getComputer(); } }
巧妙之處,在於通過構造註入的方式,將具體的建造者對象傳入,按照流程化方式建造瞭一個完整的對象。
通過代碼我們可以想象如果要生產一臺華碩計算機,我們隻需要擴展一個華碩的具體bulider即可,原有的代碼完全不用動,符合開閉原則。另外我們指揮者類中隻出現抽象的bulider,具體bulider完全可以替換它,符合裡氏替換原則。當然每個類各司其職,職責清晰,滿足單一職責原則。
建造者模式優點及應用場景
優點:客戶端不必知道產品內部組成的細節,將產品本身與產品的創建過程解耦,使得相同的創建過程可以創建不同的產品對象;每一個具體建造者都相對獨立,而與其他的具體建造者無關;可以更加精細地控制產品的創建過程。
應用場景:建造者模式所創建的產品一般具有較多的共同點,其組成部分相似,如果產品之間的差異性很大,則不適合使用建造者模式
工廠方法模式和建造者模式區別
工廠方法模式輸出的是產品;而建造者模式中的builder輸出的是一個個零部件,再由指揮者進行包裝形成產品。建造者模式更加關註與零件裝配的順序
拓展與總結
隻要符合將對象的創建和對象的表示分離,就屬於建造者模式。建造者模式在實際使用中有很多變種,如JDK中StringBulider及mybatis中SqlSessionFactoryBulider,就沒有指揮者,但是也隸屬於建造模式,在使用過程中需要我們根據概念活學活用。在實際開發中,建造者模式又經常和工廠模式結合使用。
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