建造者模式(Builder Pattern)- 最易懂的设计模式解析

《建造者模式(Builder Pattern)- 最易懂的设计模式解析》

前言

今天我来全面总结一下Android开发中最常用的设计模式 -建造者模式。

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目录

《建造者模式(Builder Pattern)- 最易懂的设计模式解析》 示意图

1. 简介

1.1 模式说明

隐藏创建对象的建造过程 & 细节,使得用户在不知对象的建造过程 & 细节的情况下,就可直接创建复杂的对象

  1. 用户只需要给出指定复杂对象的类型和内容;
  2. 建造者模式负责按顺序创建复杂对象(把内部的建造过程和细节隐藏起来)

1.2 作用(解决的问题)

  1. 降低创建复杂对象的复杂度
  2. 隔离了创建对象的构建过程 & 表示

从而:

  • 方便用户创建复杂的对象(不需要知道实现过程)
  • 代码复用性 & 封装性(将对象构建过程和细节进行封装 & 复用)

例子:造汽车 & 买汽车。

  1. 工厂(建造者模式):负责制造汽车(组装过程和细节在工厂内)
  2. 汽车购买者(用户):你只需要说出你需要的型号(对象的类型和内容),然后直接购买就可以使用了
    (不需要知道汽车是怎么组装的(车轮、车门、发动机、方向盘等等))

2. 模式原理

2.1 UML类图

《建造者模式(Builder Pattern)- 最易懂的设计模式解析》 UML类图

2.2 模式讲解

  1. 指挥者(Director)直接和客户(Client)进行需求沟通;
  2. 沟通后指挥者将客户创建产品的需求划分为各个部件的建造请求(Builder);
  3. 将各个部件的建造请求委派到具体的建造者(ConcreteBuilder);
  4. 各个具体建造者负责进行产品部件的构建;
  5. 最终构建成具体产品(Product)。

3. 实例讲解

接下来我用一个实例来对建造者模式进行更深一步的介绍。

3.1 实例概况

  • 背景
    小成希望去电脑城买一台组装的台式主机
  • 过程
  1. 电脑城老板(Diretor)和小成(Client)进行需求沟通(买来打游戏?学习?看片?)
  2. 了解需求后,电脑城老板将小成需要的主机划分为各个部件(Builder)的建造请求(CPU、主板blabla)
  3. 指挥装机人员(ConcreteBuilder)去构建组件;
  4. 将组件组装起来成小成需要的电脑(Product)

3.2 使用步骤

步骤1:定义组装的过程(Builder):组装电脑的过程


public  abstract class Builder {  

//第一步:装CPU
//声明为抽象方法,具体由子类实现 
    public abstract void  BuildCPU();

//第二步:装主板
//声明为抽象方法,具体由子类实现 
    public abstract void BuildMainboard();

//第三步:装硬盘
//声明为抽象方法,具体由子类实现 
    public abstract void BuildHD();

//返回产品的方法:获得组装好的电脑
    public abstract Computer GetComputer();
}

步骤2: 电脑城老板委派任务给装机人员(Director)

public class Director{
                        //指挥装机人员组装电脑
                        public void Construct(Builder builder){
                                
                                 builder. BuildCPU();
                                 builder.BuildMainboard();
                                 builder. BuildHD();
                              }
 }


步骤3: 创建具体的建造者(ConcreteBuilder):装机人员

//装机人员1
  public class ConcreteBuilder extend  Builder{
    //创建产品实例
    Computer computer = new Computer();

    //组装产品
    @Override
    public void  BuildCPU(){  
       computer.Add("组装CPU")
    }  

    @Override
    public void  BuildMainboard(){  
       computer.Add("组装主板")
    }  

    @Override
    public void  BuildHD(){  
       computer.Add("组装主板")
    }  

    //返回组装成功的电脑
     @Override
      public  Computer GetComputer(){  
      return computer
    }  
}

步骤4: 定义具体产品类(Product):电脑

public class Computer{
    
    //电脑组件的集合
    private List<String> parts = new ArrayList<String>();
     
    //用于将组件组装到电脑里
    public void Add(String part){
    parts.add(part);
}
    
    public void Show(){
          for (int i = 0;i<parts.size();i++){    
          System.out.println(“组件”+parts.get(i)+“装好了”);
          }
          System.out.println(“电脑组装完成,请验收”);
          
 
}

}

步骤5:客户端调用-小成到电脑城找老板买电脑


public class Builder Pattern{
  public static void main(String[] args){

//逛了很久终于发现一家合适的电脑店
//找到该店的老板和装机人员
  Director director = new Director();
  Builder builder = new ConcreteBuilder();

//沟通需求后,老板叫装机人员去装电脑
director.Construct(builder);

//装完后,组装人员搬来组装好的电脑
Computer computer = builder.GetComputer();
//组装人员展示电脑给小成看
computer.Show();

    }
        
}
   

结果输出

组件CUP装好了
组件主板装好了
组件硬盘装好了
电脑组装完成,请验收

通过上述这个常见的生活例子,我相信你已经完全明白了建造者模式的原理了!!

4. 特点

在全面解析完后,我来分析下其优缺点:

4.1 优点

  • 易于解耦
    将产品本身与产品创建过程进行解耦,可以使用相同的创建过程来得到不同的产品。也就说细节依赖抽象。
  • 易于精确控制对象的创建
    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
  • 易于拓展
    增加新的具体建造者无需修改原有类库的代码,易于拓展,符合“开闭原则“。

每一个具体建造者都相对独立,而与其他的具体建造者无关,因此可以很方便地替换具体建造者或增加新的具体建造者,用户使用不同的具体建造者即可得到不同的产品对象。

4.2 缺点

  • 建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。
  • 如果产品的内部变化复杂,可能会导致需要定义很多具体建造者类来实现这种变化,导致系统变得很庞大。

5. 应用场景

  • 需要生成的产品对象有复杂的内部结构,这些产品对象具备共性;
  • 隔离复杂对象的创建和使用,并使得相同的创建过程可以创建不同的产品。

6. 总结

本文主要对建造者模式进行了全面介绍,接下来将介绍其他设计模式,有兴趣可以继续关注Carson_Ho的安卓开发笔记!!!!

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    原文作者:Carson_Ho
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/be290ccea05a
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