創建型模式:建造者模式
個人公眾號原文:
創建型模式:建造者模式
五大創建型模式之四:建造者模式。
簡介
姓名 :建造者模式
英文名 :Builder Pattern
價值觀 :專治丟三落四
個人介紹 :
Separate the construction of a complex object from its representation so that the same construction process can create different representations.
將一個復雜對象的構建與它的表示分離,使得同樣的構建過程可以創建不同的表示。
(來自《設計模式之禪》)
今天給大家介紹的是建造者模式。建造者模式的使用場景是:創建復雜的對象。什麽才能算復雜對象?如果一個對象只需要通過 new XXX() 的方式創建,那就算是一個簡單對象;如果需要 new XXX(),並且還要設置很多屬性,那這種就可以稱為復雜對象了,因為它的構建過程比較復雜。采用建造者模式,可以把這個復雜的構建過程抽離開,使它不依賴創建者。下面我們通過故事來講解。
你要的故事
還記得小時候剛開始學煮湯,不了解怎麽煮,第一次是煮了板栗排骨湯,因為板栗比較難熟,所以是跟排骨一起下鍋,然後煮了 40 分鐘,加了鹽就可以出鍋啦。第二次煮了冬瓜排骨湯,不懂得冬瓜容易熟,就和排骨一起下鍋,煮了也差不多 40 分鐘,下了鹽和香菜,發現怎麽這湯有點濃,冬瓜咋都不見了(全都煮透了),我媽看到這鍋湯,才跟我說冬瓜容易熟,得先熬排骨,再放冬瓜進去煮。那時才發現熬湯特麽還有這差異。
上面是背景哈,接下來我們來實現這個煲湯過程,冬瓜排骨湯是先加排骨,熬制 30 分鐘,加冬瓜,熬制 18 分鐘,加鹽加香菜;板栗排骨湯是先加排骨和板栗,熬制 40 分鐘,再加鹽。這湯都需要加肉、加菜、熬制、加配料。我們使用下面代碼實現這個煲冬瓜排骨湯和板栗排骨湯的過程。
public class NoBuilderTest { public static void main(String[] args) { // 熬制冬瓜排骨湯 DongGuaPaiGuSoup dongGuaPaiGuSoup = new DongGuaPaiGuSoup(); // 加排骨 dongGuaPaiGuSoup.addMeat(); // 熬制 30 分鐘 dongGuaPaiGuSoup.waitMinute(30); // 加冬瓜 dongGuaPaiGuSoup.addVegetables(); // 熬制 10 分鐘 dongGuaPaiGuSoup.waitMinute(10); // 加鹽加香菜 dongGuaPaiGuSoup.addIngredients(); // 熬制板栗排骨湯 BanLiPaiGuSoup banLiPaiGuSoup = new BanLiPaiGuSoup(); // 加排骨 banLiPaiGuSoup.addMeat(); // 加板栗 banLiPaiGuSoup.addVegetables(); // 熬制 40 分鐘 banLiPaiGuSoup.waitMinute(40); // 加鹽 banLiPaiGuSoup.addIngredients(); } } /** * 煲湯接口 */ interface Soup { /** 加肉 */ void addMeat(); /** 加菜 */ void addVegetables(); /** 熬制 */ void waitMinute(int minute); /** 加配料 */ void addIngredients(); } /** * 冬瓜排骨湯 */ class DongGuaPaiGuSoup implements Soup { @Override public void addMeat() { System.out.println("加排骨"); } @Override public void addVegetables() { System.out.println("加冬瓜"); } @Override public void waitMinute(int minute) { System.out.println("熬制 " + minute + " 分鐘"); } @Override public void addIngredients() { System.out.println("加鹽、加香菜"); } } /** * 板栗排骨湯 */ class BanLiPaiGuSoup implements Soup { @Override public void addMeat() { System.out.println("加排骨"); } @Override public void addVegetables() { System.out.println("加板栗"); } @Override public void waitMinute(int minute) { System.out.println("熬制 " + minute + " 分鐘"); } @Override public void addIngredients() { System.out.println("加鹽"); } }
上面代碼簡單實現了煲冬瓜排骨湯和板栗排骨湯。煲湯我們要關註的點是:各操作的順序,是先加肉先煮再加菜,還是肉和菜一起放進鍋煮。上面代碼中,這個過程是誰控制的?是煲湯的人,所以順序由煲湯的人決定,甚至有可能忘記放配料啥的,這樣子的湯就味道不夠好。那怎麽去解決這些問題?
我們通過建造者模式可以解決上面的 2 個問題:煲湯順序問題和忘記加配料這種丟三落四行為。我們將這個煲湯順序從煲湯者分離開來,讓煲湯者只需要決定煲什麽湯就好,讓建造者來保證煲湯順序問題和防止漏加配料。
我們用一個 SoupBuilder 來規範化煲湯過程,方法 buildSoup 給實現者提供一個設置煲湯順序的地方。因為冬瓜排骨湯和板栗排骨湯熬制的過程不一樣,所以分別用 DongGuaPaiGuSoupBuilder 和 BanLiPaiGuSoupBuilder 來具體實現冬瓜排骨湯和板栗排骨湯的熬制過程,也就是消除熬制過程和煲湯者的依賴關系。 Director 則相當於一個菜單,提供為熬湯者來選擇熬什麽湯。具體代碼如下所示。
public class BuilderTest {
public static void main(String[] args) {
Director director = new Director();
// 熬制冬瓜排骨湯
director.buildDongGuaPaiGuSoup();
// 熬制板栗排骨湯
director.buildBanLiPaiGuSoup();
}
}
/**
* 煲湯建造接口
*/
interface SoupBuilder {
void buildSoup();
Soup getSoup();
}
/**
* 冬瓜排骨湯建造者
*/
class DongGuaPaiGuSoupBuilder implements SoupBuilder {
private DongGuaPaiGuSoup dongGuaPaiGuSoup = new DongGuaPaiGuSoup();
@Override
public void buildSoup() {
// 加排骨
dongGuaPaiGuSoup.addMeat();
// 熬制 30 分鐘
dongGuaPaiGuSoup.waitMinute(30);
// 加冬瓜
dongGuaPaiGuSoup.addVegetables();
// 熬制 10 分鐘
dongGuaPaiGuSoup.waitMinute(10);
// 加鹽加香菜
dongGuaPaiGuSoup.addIngredients();
}
@Override
public Soup getSoup() {
return dongGuaPaiGuSoup;
}
}
/**
* 板栗排骨湯建造者
*/
class BanLiPaiGuSoupBuilder implements SoupBuilder {
BanLiPaiGuSoup banLiPaiGuSoup = new BanLiPaiGuSoup();
@Override
public void buildSoup() {
// 加排骨
banLiPaiGuSoup.addMeat();
// 加板栗
banLiPaiGuSoup.addVegetables();
// 熬制 40 分鐘
banLiPaiGuSoup.waitMinute(40);
// 加鹽
banLiPaiGuSoup.addIngredients();
}
@Override
public Soup getSoup() {
return banLiPaiGuSoup;
}
}
/**
* 生產方
*/
class Director {
private DongGuaPaiGuSoupBuilder dongGuaPaiGuSoupBuilder = new DongGuaPaiGuSoupBuilder();
private BanLiPaiGuSoupBuilder banLiPaiGuSoupBuilder = new BanLiPaiGuSoupBuilder();
/**
* 熬制冬瓜排骨湯
*/
public DongGuaPaiGuSoup buildDongGuaPaiGuSoup() {
dongGuaPaiGuSoupBuilder.buildSoup();
return (DongGuaPaiGuSoup) dongGuaPaiGuSoupBuilder.getSoup();
}
/**
* 熬制板栗排骨湯
*/
public BanLiPaiGuSoup buildBanLiPaiGuSoup() {
banLiPaiGuSoupBuilder.buildSoup();
return (BanLiPaiGuSoup) banLiPaiGuSoupBuilder.getSoup();
}
}
通過用建造者實現,是不是保證了熬制湯的順序並且一定會加夠料?感受一下其中的奧秘吧。
代碼:
Builder Pattern
總結
通過建造者模式,可以把本來強依賴的東西解綁,不僅僅解決依賴問題,還提高了封裝性,讓使用者不用明白內部的細節,用上面的例子說就熬湯不用關心怎麽熬制的過程,就像我們想喝冬瓜排骨湯,告訴媽媽,媽媽熬制,我們並不知道是怎麽熬制的。
參考資料:《大話設計模式》、《Java設計模式》、《設計模式之禪》、《研磨設計模式》、《Head First 設計模式》
推薦閱讀:
創建型模式:單例模式
創建型模式:工廠方法
創建型模式:抽象工廠
公眾號之設計模式系列文章
希望文章對您有所幫助,設計模式系列會持續更新,感興趣的同學可以關註公眾號:LieBrother,第一時間獲取文章推送閱讀,也可以一起交流,交個朋友。
創建型模式:建造者模式