设计模式 建造者模式

本文将介绍设计模式中的建造者模式。

一、什么是建造者模式？

二、实现

1. 结构

2. 角色

  • Builder 抽象建造者：
    • 所有具体建造者的抽象类
    • 定义了一系列方法，其中主要可分为两类：
      • buildPartX()：用于创建复杂对象的各个部件
      • getResult()：用于返回复杂对象
  • ConcreteBuilder 具体建造者：
    • 抽象建造者的子类
  • Product 产品：
    • 创建目标
    • 包含多个部件
  • Director 指挥者：
    • 与客户端直接交互
    • 负责安排复杂对象的建造过程

3. 简单示例

Builder：

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interface Builder {
    public void buildPartA();
    public void buildPartB();
    public void buildPartC();
    public Product getResult();
}

ConcreteBuilder：

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public class ConcreteFactory implements Factory {
    ···
}

Product：

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public class Product {
    private PartA partA;
    private PartB partB;
    private PartC partC;
}

Director：

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public class Director {
    private Builder builder;
    
    public Product construct() {
        ...
        return builder.getResult();
    }
}

使用：

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Builder builder;

// 通过依赖注入、反射、手动等方式实例化具体建造者
···
    
Director director = new Director(builder);

Product product = director.construct();

三、优缺点

1. 优点

  • 客户端无需知道复杂产品的具体创建过程，产品的获取与产品的创建过程解耦
  • 可以更加精细地控制复杂产品地创建过程

2. 缺点

  • 如果产品之间差异较大，则不适合使用建造者模式
  • 如果产品的内部变化复杂，则建造者可能较为复杂，从而增大系统的理解难度和维护成本

四、变种

1. 省略 Director

为了简化系统结构，可以将 Director 与 Builder 合并，在 Builder 中提供用于构建复杂产品对象的方法。

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interface Builder {
    public void buildPartA();
    public void buildPartB();
    public void buildPartC();
    public Product getResult();
    
    public Product construct() {
        ...
        return this.getResult();
    }
}

2. 引入钩子方法

为了更精确地控制复杂产品对象的创建，可以引入 isXXX() 方法，返回附件的构建与否信息，以便指挥者根据实际情况创建产品。

参考

  • 《Java 设计模式》