2024-07-12
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设计模式中的建造者模式(Builder Pattern)是一种常用的对象创建型设计模式,它主要用来解决复杂对象的构建问题。以下是对建造者模式的详细介绍:
建造者模式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。换句话说,它通过将复杂对象的构建过程分解为一系列简单的步骤,并允许用户通过指定这些步骤的顺序和参数来创建不同的对象。
类图
在建造者模式中,通常包含以下几个角色:
建造者模式适用于以下场景:
在以下示例中,我们将使用建造者模式来设计一个房屋装修系统。我们将定义一个House
类作为复杂对象,包含多个装修部件(如吊顶、涂料、地板、地砖等)。然后,我们定义一个HouseBuilder
接口,包含创建这些部件的抽象方法。接着,我们为每个具体的装修风格(如豪华欧式、轻奢田园、现代简约)创建具体的建造者类。最后,我们将通过一个Director
类来指导建造过程,但它在这个例子中可能不是必需的,因为我们可以直接在建造者类中定义完整的构建逻辑。
不过,为了展示指挥者角色的概念,我们将保留一个Director
类,但仅用于说明目的,实际上构建过程可以直接在建造者类中完成。
- // 房屋类
- public class House {
- private String ceiling; // 吊顶
- private String paint; // 涂料
- private String floor; // 地板
- private String tiles; // 地砖
-
- // 私有构造函数
- private House() {}
-
- // Getter 方法
- public String getCeiling() {
- return ceiling;
- }
-
- public String getPaint() {
- return paint;
- }
-
- public String getFloor() {
- return floor;
- }
-
- public String getTiles() {
- return tiles;
- }
-
- // 建造者接口
- public interface HouseBuilder {
- HouseBuilder buildCeiling(String ceiling);
- HouseBuilder buildPaint(String paint);
- HouseBuilder buildFloor(String floor);
- HouseBuilder buildTiles(String tiles);
- House build();
- }
-
- // 豪华欧式建造者 ,注意是静态内部类
- public static class LuxuryEuropeanBuilder implements HouseBuilder {
- private House house;
-
- public LuxuryEuropeanBuilder() {
- this.house = new House();
- }
-
- @Override
- public HouseBuilder buildCeiling(String ceiling) {
- house.ceiling = "豪华欧式吊顶: " + ceiling;
- return this;
- }
-
- @Override
- public HouseBuilder buildPaint(String paint) {
- house.paint = "豪华欧式涂料: " + paint;
- return this;
- }
-
- @Override
- public HouseBuilder buildFloor(String floor) {
- house.floor = "豪华欧式地板: " + floor;
- return this;
- }
-
- @Override
- public HouseBuilder buildTiles(String tiles) {
- house.tiles = "豪华欧式地砖: " + tiles;
- return this;
- }
-
- @Override
- public House build() {
- return house;
- }
- }
-
- // ... 可以为其他风格创建类似的建造者类
-
- // 指挥者类(可选,这里主要用于展示概念)
- public static class Director {
- private HouseBuilder builder;
-
- public Director(HouseBuilder builder) {
- this.builder = builder;
- }
-
- // 这里可以添加方法来指导建造过程,但在这个例子中,我们直接在建造者中完成了所有工作
- public House constructHouse() {
- // 假设这是由指挥者指导的步骤,但在这里我们直接返回建造者的结果
- return builder
- .buildCeiling("水晶吊灯")
- .buildPaint("金色镶边涂料")
- .buildFloor("大理石地板")
- .buildTiles("马赛克地砖")
- .build();
- }
- }
-
- // 主函数,用于演示
- public static void main(String[] args) {
- HouseBuilder luxuryBuilder = new LuxuryEuropeanBuilder();
- // Director director = new Director(luxuryBuilder); // 如果使用指挥者
-
- House house = luxuryBuilder
- .buildCeiling("水晶吊灯")
- .buildPaint("金色镶边涂料")
- .buildFloor("大理石地板")
- .buildTiles("马赛克地砖")
- .build();
-
- System.out.println("Ceiling: " + house.getCeiling());
- System.out.println("Paint: " + house.getPaint());
- System.out.println("Floor: " + house.getFloor());
- System.out.println("Tiles: " + house.getTiles());
- }
- }
请注意,在这个例子中,Director
类实际上并没有增加太多价值,因为所有的构建逻辑都已经被封装在HouseBuilder
接口的实现中了。但在更复杂的应用中,Director
类可以用来封装构建过程的顺序和逻辑,特别是当构建过程需要跨越多个建造者时。
通过以上介绍,可以看出建造者模式在构建复杂对象时具有很大的优势,它通过将构建过程与表示分离,提高了代码的封装性和扩展性,同时也降低了客户端与具体产品之间的耦合度。
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