java设计模式之建造者模式学习

1 概述
建造者模式(Builder Pattern)主要用于“分步骤构建一个复杂的对象”,在这其中“分步骤”是一个稳定的算法,而复杂对象的各个部分则经常变化。因此, 建造者模式主要用来解决“对象部分”的需求变化。 这样可以对对象构造的过程进行更加精细的控制。

2 示例
以生产手机为例,每个手机分为屏幕Screen、CPU、Battery。现在要生产两种手机,苹果机和三星。

 苹果:

 

复制代码 代码如下:

 package org.scott.builder.before.use;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @author Scott
 * @version 2013-11-20
 * @description
 */
public class ApplePhone {
    List<String> parts = new ArrayList<String>();

    public void createCPU() {
        parts.add("CUP: Qualcomm");
    }

    public void createScreen() {
        parts.add("SCREEN: JDI");
    }

    public void createBattery() {
        parts.add("BATTERY: DeSai");
    }

    public void show(){
        System.out.print("产品部件信息:");
        for(String part : parts){
            System.out.print(part + "\t");
        }
    }
}
 

 三星:

 

复制代码 代码如下:

 package org.scott.builder.before.use;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @author Scott
 * @version 2013-11-20
 * @description
 */
public class SamsungPhone {
    List<String> parts = new ArrayList<String>();

    public void createCPU() {
        parts.add("CUP: MTK");
    }

    public void createScreen() {
        parts.add("SCREEN: Samsung");
    }

    public void createBattery() {
        parts.add("BATTERY: DeSai");
    }

    public void show(){
        System.out.print("产品部件信息:");
        for(String part : parts){
            System.out.print(part + "\t");
        }
    }
}
 

测试客户端:

复制代码 代码如下:

package org.scott.builder.before.use;
/**
 * @author Scott
 * @version 2013-11-20
 * @description
 */
public class BuilerTest {
    private static ApplePhone iphone = new ApplePhone();
    private static SamsungPhone samPhone = new SamsungPhone();

    public static void main(String args[]){
        iphone.createCPU();
        iphone.createScreen();
        iphone.createBattery();
        iphone.show();

        samPhone.createCPU();
        samPhone.createScreen();
        samPhone.createBattery();
        samPhone.show();
    }
}

是不是发现个问题?那就是生产手机的每一道工序都是一样的,确切的说是工序名称一样,只是具体的每个工序的处理不同,工序是不变的,就这么几步,每道工序的具体处理是变化的,由此,我们可以把不变的抽取出来,以“不变应万变”,将变化的,交给具体的产品来做。
具体怎么做?这回的Builder模式派上用场了。

首先来个Phone的接口:

复制代码 代码如下:

package org.scott.builder.after.use;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @author Scott
 * @version 2013-11-20
 * @description
 */
public abstract class Phone {
    protected List<String> parts = new ArrayList<String>();

    public void add(String part){
        parts.add(part);
    }

    public void show(){
        System.out.print("产品部件信息:");
        for(String part : parts){
            System.out.print(part + "\t");
        }
    }
}

苹果手机类:

复制代码 代码如下:

package org.scott.builder.after.use;
/**
 * @author Scott
 * @version 2013-11-20
 * @description
 */
public class ApplePhone extends Phone{

}

三星手机类:

复制代码 代码如下:

package org.scott.builder.after.use;
/**
 * @author Scott
 * @version 2013-11-20
 * @description
 */
public class SamsungPhone extends Phone{

}

再定义个生产步骤的接口Builder:

复制代码 代码如下:

package org.scott.builder.after.use;
/**
 * @author Scott
 * @version 2013-11-20
 * @description
 */
public interface Builder {
    public void buildCPU();

    public void buildScreen();

    public void buildBattery();

    public Phone getPhone();
}

苹果手机的Builder:

复制代码 代码如下:

package org.scott.builder.after.use;
/**
 * @author Scott
 * @version 2013-11-20
 * @description
 */
public class ApplePhoneBuilder implements Builder{
    private Phone phone = new ApplePhone();

    @Override
    public void buildCPU() {
        phone.add("CUP: Qualcomm");
    }

    @Override
    public void buildScreen() {
        phone.add("SCREEN: JDI");
    }

    @Override
    public void buildBattery() {
        phone.add("BATTERY: DeSai");
    }

    @Override
    public Phone getPhone() {
        return phone;
    }

}

三星手机的Builder:

复制代码 代码如下:

package org.scott.builder.after.use;
/**
 * @author Scott
 * @version 2013-11-20
 * @description
 */
public class SamsungPhoneBuilder implements Builder{

    private Phone phone = new SamsungPhone();

    @Override
    public void buildCPU() {
        phone.add("CUP: MTK");       
    }

    @Override
    public void buildScreen() {
        phone.add("SCREEN: Samsung");
    }

    @Override
    public void buildBattery() {
        phone.add("BATTERY: DeSai");       
    }

    @Override
    public Phone getPhone() {
        return phone;
    }

}

指导具体生产手机的Director:

复制代码 代码如下:

package org.scott.builder.after.use;
/**
 * @author Scott
 * @version 2013-11-20
 * @description
 */
public class Director {
    private Builder builder;

    public Director(Builder builder){
        this.builder = builder;
    }

    public void construct(){
        builder.buildCPU();
        builder.buildScreen();
        builder.buildBattery();
    }
}

最后写个测试类:

复制代码 代码如下:

package org.scott.builder.after.use;
/**
 * @author Scott
 * @version 2013-11-20
 * @description
 */
public class BuilderTest {

    private static Builder iPhoneBuilder = new ApplePhoneBuilder();
    private static Builder samPhoneBuilder  = new SamsungPhoneBuilder();

    public static void main(String[] args) {
        Director director = new Director(iPhoneBuilder);
        director.construct();
        Phone phone = iPhoneBuilder.getPhone();
        System.out.println("iphone");
        phone.show();

        director = new Director(samPhoneBuilder);
        director.construct();
        phone = samPhoneBuilder.getPhone();
        System.out.println("\nsamSung");
        phone.show();
    }

}

运行结果:

复制代码 代码如下:

iphone
产品部件信息:CUP: Qualcomm    SCREEN: JDI    BATTERY: DeSai   
samSung
产品部件信息:CUP: MTK    SCREEN: Samsung    BATTERY: DeSai

这里的两个Phone实体类是空的,如果是这种情况,那么它们可以省略掉,如果 Phone接口也可以被省略掉,最终剩下的就只有 Director、Builder、和具体的 Bulider 实现类。并且,ApplePhone类和 SamsungPhone类是有关系的两个类,它们不同的手机品牌,如果遇到两个或多个没有太多关系的类,公共的接口Phone就没有存在的必要,但是这时候,那么 Builder 接口的规定的 getPhone() 方法的返回值怎么确定呢?

  无论返回值类型是 ApplePhone还是SamsungPhone,都会产生问题,因为返回结果的类型不统一。此时,可以将 Phone定义成一个空接口(不包含任何方法的接口),再让这些没有相互关系的具体产品类都去实现这个接口,那么 Builder 接口里面规定的 getPhone() 方法的返回值类型依然是 Phone 类型,就解决问题了。不过这种情况下,也就没有使用Builder模式的必要了。

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