创建者模式之【建造者模式】

建造者模式

概述
将一个复杂对象的构建与表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
在这里插入图片描述

  • 分离了部件的构造(由Builder来负责)和装配(由Director负责)。 从而可以构造出复杂的对象。这个模式适用于:某个对象的构建过程复杂的情况。
  • 由于实现了构建和装配的解耦。不同的构建器,相同的装配,也可以做出不同的对象;相同的构建器,不同的装配顺序也可以做出不同的对象。也就是实现了构建算法、装配算法的解耦,实现了更好的复用。
  • 建造者模式可以将部件和其组装过程分开,一步一步创建一个复杂的对象。用户只需要指定复杂对象的类型就可以得到该对象,而无须知道其内部的具体构造细节。

结构

建造者(Builder)模式包含如下角色:

  • 抽象建造者类(Builder):这个接口规定要实现复杂对象的那些部分的创建,并不涉及具体的部件对象的创建。
  • 具体建造者类(ConcreteBuilder):实现 Builder 接口,完成复杂产品的各个部件的具体创建方法。在构造过程完成后,提供产品的实例。
  • 产品类(Product):要创建的复杂对象。
  • 指挥者类(Director):调用具体建造者来创建复杂对象的各个部分,在指导者中不涉及具体产品的信息,只负责保证对象各部分完整创建或按某种顺序创建。

类图如下:
在这里插入图片描述
实例

创建共享单车

生产自行车是一个复杂的过程,它包含了车架,车座等组件的生产。而车架又有碳纤维,铝合金等材质的,车座有橡胶,真皮等材质。对于自行车的生产就可以使用建造者模式。

这里Bike是产品,包含车架,车座等组件;Builder是抽象建造者,MobikeBuilder和OfoBuilder是具体的建造者;Director是指挥者。类图如下:
在这里插入图片描述
具体的代码如下:

//自行车类
public class Bike {private String frame;private String seat;public String getFrame() {return frame;}public void setFrame(String frame) {this.frame = frame;}public String getSeat() {return seat;}public void setSeat(String seat) {this.seat = seat;}
}// 抽象 builder 类
public abstract class Builder {//子类也可以正常使用protected Bike mBike = new Bike();public abstract void buildFrame();public abstract void buildSeat();public abstract Bike createBike();
}//摩拜单车Builder类
public class MobikeBuilder extends Builder {@Overridepublic void buildFrame() {mBike.setFrame("铝合金车架");}@Overridepublic void buildSeat() {mBike.setSeat("真皮车座");}@Overridepublic Bike createBike() {return mBike;}
}//ofo单车Builder类
public class OfoBuilder extends Builder {@Overridepublic void buildFrame() {mBike.setFrame("碳纤维车架");}@Overridepublic void buildSeat() {mBike.setSeat("橡胶车座");}@Overridepublic Bike createBike() {return mBike;}
}//指挥者类
public class Director {private Builder mBuilder;public Director(Builder builder) {mBuilder = builder;}public Bike construct() {mBuilder.buildFrame();mBuilder.buildSeat();return mBuilder.createBike();}
}//测试类
public class Client {public static void main(String[] args) {showBike(new OfoBuilder());showBike(new MobikeBuilder());}private static void showBike(Builder builder) {Director director = new Director(builder);Bike bike = director.construct();System.out.println(bike.getFrame());System.out.println(bike.getSeat());}
}

在这里插入图片描述
注意:

上面示例是 Builder模式的常规用法,指挥者类 Director 在建造者模式中具有很重要的作用,它用于指导具体构建者如何构建产品,控制调用先后次序,并向调用者返回完整的产品类,但是有些情况下需要简化系统结构,可以把指挥者类和抽象建造者进行结合

// 抽象 builder 类
public abstract class Builder {protected Bike mBike = new Bike();public abstract void buildFrame();public abstract void buildSeat();public abstract Bike createBike();public Bike construct() {this.buildFrame();this.buildSeat();return this.createBike();}
}

说明:

这样做确实简化了系统结构,但同时也加重了抽象建造者类的职责,也不是太符合单一职责原则,如果construct() 过于复杂,建议还是封装到 Director 中。
优缺点

优点:

  • 建造者模式的封装性很好。使用建造者模式可以有效的封装变化,在使用建造者模式的场景中,一般产品类和建造者类是比较稳定的,因此,将主要的业务逻辑封装在指挥者类中对整体而言可以取得比较好的稳定性。
  • 在建造者模式中,客户端不必知道产品内部组成的细节,将产品本身与产品的创建过程解耦,使得相同的创建过程可以创建不同的产品对象。
  • 可以更加精细地控制产品的创建过程 。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,也更方便使用程序来控制创建过程。
  • 建造者模式很容易进行扩展。如果有新的需求,通过实现一个新的建造者类就可以完成,基本上不用修改之前已经测试通过的代码,因此也就不会对原有功能引入风险。符合开闭原则。

缺点:

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。

使用场景

建造者(Builder)模式创建的是复杂对象,其产品的各个部分经常面临着剧烈的变化,但将它们组合在一起的算法却相对稳定,所以它通常在以下场合使用。

  • 创建的对象较复杂,由多个部件构成,各部件面临着复杂的变化,但构件间的建造顺序是稳定的。
  • 创建复杂对象的算法独立于该对象的组成部分以及它们的装配方式,即产品的构建过程和最终的表示是独立的。

模式扩展

建造者模式除了上面的用途外,在开发中还有一个常用的使用方式,就是当一个类构造器需要传入很多参数时,如果创建这个类的实例,代码可读性会非常差,而且很容易引入错误,此时就可以利用建造者模式进行重构。

重构前代码如下:

public class Phone {private String cpu;private String screen;private String memory;private String mainboard;public Phone(String cpu, String screen, String memory, String mainboard) {this.cpu = cpu;this.screen = screen;this.memory = memory;this.mainboard = mainboard;}public String getCpu() {return cpu;}public void setCpu(String cpu) {this.cpu = cpu;}public String getScreen() {return screen;}public void setScreen(String screen) {this.screen = screen;}public String getMemory() {return memory;}public void setMemory(String memory) {this.memory = memory;}public String getMainboard() {return mainboard;}public void setMainboard(String mainboard) {this.mainboard = mainboard;}@Overridepublic String toString() {return "Phone{" +"cpu='" + cpu + '\'' +", screen='" + screen + '\'' +", memory='" + memory + '\'' +", mainboard='" + mainboard + '\'' +'}';}
}public class Client {public static void main(String[] args) {//构建Phone对象Phone phone = new Phone("intel","三星屏幕","金士顿","华硕");System.out.println(phone);}
}

上面在客户端代码中构建Phone对象,传递了四个参数,如果参数更多呢?代码的可读性及使用的成本就是比较高。

重构后代码:

public class Phone {private String cpu;private String screen;private String memory;private String mainboard;//私有构造方法private Phone(Builder builder) {cpu = builder.cpu;screen = builder.screen;memory = builder.memory;mainboard = builder.mainboard;}public static final class Builder {private String cpu;private String screen;private String memory;private String mainboard;public Builder() {}public Builder cpu(String val) {cpu = val;return this;}public Builder screen(String val) {screen = val;return this;}public Builder memory(String val) {memory = val;return this;}public Builder mainboard(String val) {mainboard = val;return this;}public Phone build() {return new Phone(this);}//内部类可以访问外部类私有方法}@Overridepublic String toString() {return "Phone{" +"cpu='" + cpu + '\'' +", screen='" + screen + '\'' +", memory='" + memory + '\'' +", mainboard='" + mainboard + '\'' +'}';}
}public class Client {public static void main(String[] args) {//通过构建中对象获取手机对象Phone phone = new Phone.Builder().cpu("intel").mainboard("华硕").memory("金士顿").screen("三星").build();System.out.println(phone);}
}

重构后的代码在使用起来更方便,某种程度上也可以提高开发效率。从软件设计上,对程序员的要求比较高。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/diannao/60132.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

pyspark入门基础详细讲解

1.前言介绍 学习目标:了解什么是Speak、PySpark,了解为什么学习PySpark,了解课程是如何和大数据开发方向进行衔接 使用pyspark库所写出来的代码,既可以在电脑上简单运行,进行数据分析处理,又可以把代码无缝…

5. 类加载子系统

一、前言 前面我们了解了字节码文件的大致组成部分,那么 JVM 是如何加载 .class字节码文件的?加载到.class字节码文件后又做了哪些事情呢? 二、类加载子系统初步认识 首先类加载子系统作为虚拟机和外界的一个对接口,主要负责以…

AI 写作(六):核心技术与多元应用(6/10)

一、AI 写作的核心技术概述 AI 写作在当今数字化时代正发挥着越来越重要的作用。它不仅极大地提高了写作效率,还为不同领域带来了创新的可能性。 AI 写作的核心技术主要包括基于模板的文本生成和基于深度学习的文本生成。基于模板的文本生成通常依赖预先设定的模板…

显卡驱动版本过低怎么办?显卡驱动升级的方法

显卡驱动程序是计算机与显卡之间沟通的桥梁,它负责将操作系统发出的指令翻译成显卡可以理解的语言,从而确保图形显示的流畅与高效。当您遇到显卡驱动版本过低的问题时,升级驱动程序不仅能够提升电脑的图形处理能力,还能解决兼容性…

java导出word文件(手绘)

文章目录 代码细节效果图参考资料 代码细节 使用的hutool的WordUtil,WordUtil对poi进行封装,但是这一块的官方封装的很少,很多细节都没有。代码中是常见的绘制段落,标题、表格等常用api Word07Writer writer WordUtil.getWriter(…

UML的另一个主角——用例图

顺序图和类图已经出过单集,本贴要分享的是用例图。 类图https://blog.csdn.net/jsl123x/article/details/143526286?spm1001.2014.3001.5501顺序图https://jslhyh32.blog.csdn.net/article/details/134350587 目录 一.系统 二.参与者 1.主要参与者 2.次要参与…

《TCP/IP网络编程》学习笔记 | Chapter 4:基于TCP的服务器端/客户端(1)

《TCP/IP网络编程》学习笔记 | Chapter 4:基于TCP的服务器端/客户端(1) 《TCP/IP网络编程》学习笔记 | Chapter 4:基于TCP的服务器端/客户端(1)理解TCP和UDPTCP/IP协议栈TCP/IP协议的诞生背景链路层网络层T…

【基于PSINS工具箱】以速度为观测量的SINS/GNSS组合导航,UKF滤波

基于【PSINS工具箱】,提供一个MATLAB例程,仅以速度为观测量的SINS/GNSS组合导航(滤波方式为UKF) 文章目录 工具箱程序简述运行结果 代码程序讲解MATLAB 代码教程:使用UKF进行速度观测1. 引言与基本设置2. 初始设置3. U…

【Vue】Vue3.0(十七)Vue 3.0中Pinia的深度使用指南(基于setup语法糖)

上篇文章: 【Vue】Vue3.0(十一)Vue 3.0 中 computed 计算属性概念、使用及示例 🏡作者主页:点击! 🤖Vue专栏:点击! ⏰️创作时间:2024年11月10日15点23分 文章…

跨境云专线:构建高速、安全的全球业务网络

在企业出海加速的背景下,越来越多的企业需要在全球范围内部署业务,特别是在多个国家和地区之间进行数据传输。然而,跨境网络连接常常面临带宽不足、延迟高、数据安全性差等问题,这给企业的业务运营带来了巨大挑战。为了解决这些问…

分布式——BASE理论

简单来说: BASE(Basically Available、Soft state、Eventual consistency)是基于CAP理论逐步演化而来的,核心思想是即便不能达到强一致性(Strong consistency),也可以根据应用特点采用适当的方…

UE5.4 PCG 获取地形Layer

使用AttributeFilter:属性过滤器 节点 设置地形Layer名称和权重 效果:

使用wordpress搭建简易的信息查询系统

背景 当前有这样的一个需求,要实现让客户能够自助登录系统查询一些个人的信息,市面上没有特别符合我的需求的产品,经过一段时间的研究,想出了一个用wordpress实现简易信息查询系统,有两种方式。 方式一:使…

EasyUI弹出框行编辑,通过下拉框实现内容联动

EasyUI弹出框行编辑,通过下拉框实现内容联动 需求 实现用户支付方式配置,当弹出框加载出来的时候,显示用户现有的支付方式,datagrid的第一列为conbobox,下来选择之后实现后面的数据直接填充; 点击新增:新…

ssm079基于SSM框架云趣科技客户管理系统+jsp(论文+源码)_kaic

毕 业 设 计(论 文) 题目:客户管理系统设计与实现 摘 要 现代经济快节奏发展以及不断完善升级的信息化技术,让传统数据信息的管理升级为软件存储,归纳,集中处理数据信息的管理方式。本客户管理系统就是在这…

PICO+Unity 用手柄点击UI界面

如果UI要跟随头显,可将Canvas放置到XR Origin->Camera Offset->Main Camera下 1.Canvas添加TrackedDeviceGraphicRaycaster组件 2.EventSystem移动默认的Standard Input Module,添加XRUIInputModule组件 3.(可选)设置射线可…

apt镜像源制作-ubuntu22.04

# 安装必要的软件 sudo apt-get install -y apt-mirror # 编辑/etc/apt/mirror.list,添加以下内容 set base_path /var/spool/apt-mirror # 指定要镜像的Ubuntu发布和组件-null dir jammy-updates main restricted universe multiverse # 镜像的Ubuntu发布和组件的URL-n…

springboot初体验

目录 环境 controller 修改端口号 更改banner图标 运行结果 最核心的:自动装配 环境 jdk17springboot3.3.5maven3.8.2 controller controller层和启动类同级 package com.example.demo.controller; ​ import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;…

Q:警告无法解释导入PIL Pylance(reportMisssingIMports)

问题显示: 解决方法: 1.确认安装 Pillow:在 VS Code 的终端中运行以下命令,以确保环境中安装了 Pillow pip install pillow2.选择正确的解释器:在 VS Code 中,按下 CtrlShiftP,输入并选择 “P…

python中常见的8种数据结构之一数组的应用

在Python中,数组是一种常见的数据结构,用于存储一系列相同类型的元素。在实际应用中,数组可以用于解决各种问题。 以下是数组在Python中的一些常见应用: 1. 存储和访问数据:数组可以用于存储和访问一组数据。可以通过…