Compartilhamento de tecnologia

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

O Builder Pattern em padrões de design é um padrão de design de criação de objetos comumente usado, usado principalmente para resolver problemas complexos de construção de objetos. Aqui está uma introdução detalhada ao modo construtor:

1. Definição

O padrão construtor separa a construção de um objeto complexo de sua representação, permitindo que o mesmo processo de construção crie diferentes representações. Em outras palavras, funciona dividindo o processo de construção de objetos complexos em uma série de etapas simples e permitindo aos usuários criar diferentes objetos especificando a ordem e os parâmetros dessas etapas.

2. Diagrama e estrutura de classes

Diagrama de classes

No modo construtor, as seguintes funções geralmente são incluídas:

1. Função do produto (produto): representa um objeto complexo sendo construído, geralmente contendo vários componentes.
2. Construtor abstrato: Defina uma interface abstrata para criar vários componentes de objetos de produto.
3. Construtor de concreto: Implemente a interface do Builder, complete os métodos específicos de criação de cada componente de um produto complexo e defina uma interface que retorne o produto final.
4. Diretor : Responsável por chamar os métodos de construção e montagem de componentes no objeto construtor para completar a criação de objetos complexos. Não envolve informações específicas do produto, mas simplesmente separa o cliente do construtor.

3. Cenários aplicáveis

O padrão Builder é adequado para os seguintes cenários:

1. A estrutura do objeto é complexa: Quando o objeto que precisa ser construído tem uma estrutura interna complexa e contém múltiplas propriedades e métodos, o uso do padrão construtor pode simplificar o processo de construção.
2. O processo de construção é complexo: Quando o processo de construção de um objeto envolve várias etapas e a ordem e os parâmetros dessas etapas podem ser diferentes, o padrão do construtor pode fornecer um processo de construção claro.
3. Criação e uso dissociados: Quando você deseja separar os processos de criação e uso de objetos para que os usuários só precisem se preocupar com a representação final do objeto e não precisem se preocupar com os detalhes da criação do objeto, o padrão construtor é uma boa escolha.

4. Vantagens e Desvantagens

vantagem

1. Bom encapsulamento: Encapsular o processo de construção de objetos complexos dentro do construtor. O cliente só precisa especificar o tipo e os parâmetros da construção para obter o produto final sem conhecer os detalhes do processo de construção.
2. Boa escalabilidade: se você precisar adicionar um novo tipo de construção ou modificar o processo de construção, basta adicionar ou modificar a classe do construtor, o que não afetará o código do cliente.
3. Alta flexibilidade: flexibilidade para criar diferentes instâncias de produtos alterando a ordem de construção ou os parâmetros do construtor.

deficiência

1. Aumentar o número de aulas: Devido à necessidade de criar múltiplas classes, como interfaces de construtor, classes de construtor específicas e classes de comandante, o número de classes no sistema pode ser aumentado.
2. Dificuldade na modificação interna: Se a estrutura interna do produto mudar, várias classes de construtores poderão precisar ser modificadas, aumentando o custo de manutenção do sistema.

5. Exemplo

No exemplo a seguir, usaremos o padrão Builder para projetar um sistema de reforma de casa.Vamos definir umHouse As classes são objetos complexos que contêm múltiplos componentes de decoração (como tetos, tintas, pisos, pisos, etc.).Então, definimos umHouseBuilder Interface, contendo métodos abstratos para criação desses componentes. A seguir, criamos classes de construtores específicas para cada estilo de decoração específico (como estilo europeu luxuoso, pastoral leve e luxuoso, minimalista moderno).Por fim, passaremos por umDirectorclasse para orientar o processo de construção, mas pode não ser necessário neste exemplo, pois podemos definir a lógica de construção completa diretamente na classe construtora.

Contudo, para demonstrar o conceito do papel do condutor, manteremos umaDirectorclasse, mas apenas para fins ilustrativos, na verdade o processo de construção pode ser feito diretamente na classe construtora.

// 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());  
    }  
}

Observe que neste exemplo,DirectorNa verdade, as classes não agregam muito valor, pois toda a lógica de construção já está encapsulada emHouseBuilder A interface é implementada. Mas em aplicações mais complexas,DirectorAs classes podem ser usadas para encapsular a ordem e a lógica do processo de construção, especialmente quando o processo de construção abrange vários construtores.

6. Conclusão

Pela introdução acima, pode-se perceber que o padrão construtor apresenta grandes vantagens na construção de objetos complexos. Melhora o encapsulamento e a escalabilidade do código ao separar o processo de construção da representação, e também reduz a comunicação entre o cliente e o específico. produto.

Se este artigo for útil para o seu estudo, lembre-se de curtir e colecioná-lo.