建造者模式
- 模式动机
- 模式定义
- 模式结构
- 模式分析
- 建造者模式实例与解析
- 实例:KFC套餐
模式动机
无论是在现实世界中还是在软件系统中,都存在一些复杂的对象,它们拥有多个组成部分,如汽车,它包括车轮、方向盘、发送机等各种部件。而对于大多数用户而言,无须知道这些部件的装配细节,也几乎不会使用单独某个部件,而是使用一辆完整的汽车,可以通过建造者模式对其进行设计与描述,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。
在软件开发中,也存在大量类似汽车一样的复杂对象,它们拥有一系列成员属性,这些成员属性中有些是引用类型的成员对象。而且在这些复杂对象中,还可能存在一些限制条件,如某些属性没有赋值则复杂对象不能作为一个完整的产品使用;有些属性的赋值必须按照某个顺序,一个属性没有赋值之前,另一个属性可能无法赋值等。
复杂对象相当于一辆有待建造的汽车,而对象的属性相当于汽车的部件,建造产品的过程就相当于组合部件的过程。由于组合部件的过程很复杂,因此,这些部件的组合过程往往被“外部化”到一个称作建造者的对象里,建造者返还给客户端的是一个已经建造完毕的完整产品对象,而用户无须关心该对象所包含的属性以及它们的组装方式,这就是建造者模式的模式动机。
模式定义
建造者模式(Builder Pattern):
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。
建造者模式是一步一步创建一个复杂的对象,它允许用户只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建它们,用户不需要知道内部的具体构建细节。建造者模式属于对象创建型模式。根据中文翻译的不同,建造者模式又可以称为生成器模式。
模式结构
建造者模式包含如下角色:
- Builder:抽象建造者
- ConcreteBuilder:具体建造者
- Director:指挥者
- Product:产品角色
模式分析
建造者模式的结构中还引入了一个指挥者类Director,该类的作用主要有两个:一方面它隔离了客户与生产过程;另一方面它负责控制产品的生成过程。指挥者针对抽象建造者编程,客户端只需要知道具体建造者的类型,即可通过指挥者类调用建造者的相关方法,返回一个完整的产品对象。
建造者模式实例与解析
实例:KFC套餐
建造者模式可以用于描述KFC如何创建套餐:套餐是一个复杂对象,它一般包含主食(如汉堡、鸡肉卷等)和饮料(如果汁、可乐等)等组成部分,不同的套餐有不同的组成部分,而KFC的服务员可以根据顾客的要求,一步一步装配这些组成部分,构造一份完整的套餐,然后返回给顾客。
<?xml version="1.0"?>
<config><className>SubMealBuilderB</className>
</config>
//director
public class KFCWaiter
{private MealBuilder mb;public void setMealBuilder(MealBuilder mb){this.mb=mb;}public Meal construct(){mb.buildFood();mb.buildDrink();return mb.getMeal();}
}public abstract class MealBuilder
{protected Meal meal=new Meal();public abstract void buildFood();public abstract void buildDrink();public Meal getMeal(){return meal;}
}public class SubMealBuilderA extends MealBuilder
{public void buildFood(){meal.setFood("һ�����ȱ�");}public void buildDrink(){meal.setDrink("һ������");}
}public class SubMealBuilderB extends MealBuilder
{public void buildFood(){meal.setFood("һ�������");}public void buildDrink(){meal.setDrink("һ����֭");}
}public class Meal
{//food��drink�Dz���private String food;private String drink;public void setFood(String food) {this.food = food; }public void setDrink(String drink) {this.drink = drink; }public String getFood() {return (this.food); }public String getDrink() {return (this.drink); }
}public class Client
{public static void main(String args[]){MealBuilder mb=(MealBuilder)XMLUtil.getBean();KFCWaiter waiter=new KFCWaiter();waiter.setMealBuilder(mb);Meal meal=waiter.construct();System.out.println("�ײ���ɣ�");System.out.println(meal.getFood());System.out.println(meal.getDrink());}
}
import javax.xml.parsers.*;
import org.w3c.dom.*;
import org.xml.sax.SAXException;
import java.io.*;
public class XMLUtil
{
//�÷������ڴ�XML�����ļ�����ȡ������������������һ��ʵ������public static Object getBean(){try{//�����ĵ�����DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder();Document doc; doc = builder.parse(new File("config.xml")); //��ȡ�����������ı��ڵ�NodeList nl = doc.getElementsByTagName("className");Node classNode=nl.item(0).getFirstChild();String cName=classNode.getNodeValue();//ͨ����������ʵ�������䷵��Class c=Class.forName(cName);Object obj=c.newInstance();return obj;} catch(Exception e){e.printStackTrace();return null;}}
}