Java設計模式-建造者(Builder)模式
摘要：
最近在看Mybatis
的原始碼， 在閱讀解析XML
配置檔案的過程中， 發現使用到了建造者(Builder)模式。 因此， 打算重溫一下該設計模式。
由來
假設我們需要畫一個小人， 我們可能會有以下的建構函式定義:
public Person(HeadTyp...
最近在看Mybatis
的原始碼， 在閱讀解析XML
配置檔案的過程中， 發現使用到了建造者(Builder)模式。 因此， 打算重溫一下該設計模式。
由來
假設我們需要畫一個小人， 我們可能會有以下的建構函式定義:
public Person(HeadType headType, HairType hairType, HairColor hairColor, FaceType faceType, BodyType bodyType, ArmType amrType, LegType legTyype) {
}
看到這麼一個建構函式， 估計我們自己以後回來看的時候都懵了， 這麼多引數， 導致我們後續的維護也很麻煩。
而構造模式就可以解決此類的問題。
使用
目標是畫一個小人
1. 定義抽象Builder
先定義抽象的PersonBuilder
。 該類定義了畫小人需要的步驟， 這樣每個通過PersonBuilder
產生的物件本質上就都是一樣的了， 只不過個性上可以不一樣。
abstract class PersonBuilder {
protected Graphics graphics;
public PersonBuilder(Graphics graphics) {
this.graphics = graphics;
}
public abstract void buildHead();
public abstract void buildBody();
public abstract void buildArmLeft();
public abstract void buildArmRight();
public abstract void buildLegLeft();
public abstract void buildLegRight();
}
2. 定義具體Builder
類
在定義一個具體的實現類PersonFatBuilder
。 該類繼承PersonBuilder
， 並實現了抽象方法。
public class PersonFatBuilder extends PersonBuilder {
public PersonFatBuilder(Graphics graphics) {
super(graphics);
}
@Override
public void buildHead() {
graphics.drawOval(50, 20, 30, 30);
graphics.drawArc(50, 30, 10, 5, 45, 135);
graphics.drawArc(70, 30, 10, 5, 45, 135);
graphics.drawArc(60, 35, 10, 5, 200, 135);
}
@Override
public void buildBody() {
graphics.drawRect(55, 50, 20, 50);
}
@Override
public void buildArmLeft() {
graphics.drawLine(55, 50, 40, 100);
}
@Override
public void buildArmRight() {
graphics.drawLine(75, 50, 90, 100);
}
@Override
public void buildLegLeft() {
graphics.drawLine(55, 100, 45, 150);
}
@Override
public void buildLegRight() {
graphics.drawLine(75, 100, 85, 150);
}
}
3. 定義具體Director
類
該類負責具體的建造過程， 對建成什麼樣不關心。
public class PersonDirector {
private PersonBuilder personBuilder;
public PersonDirector(PersonBuilder personBuilder) {
this.personBuilder = personBuilder;
}
public void drawPerson() {
personBuilder.buildHead();
personBuilder.buildBody();
personBuilder.buildArmLeft();
personBuilder.buildArmRight();
personBuilder.buildLegLeft();
personBuilder.buildLegRight();
}
}
4. 測試
建立一個視窗，將小人畫出來。
public static void main(String[] args) {
EventQueue.invokeLater(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 建立視窗物件
JFrame frame = new JFrame();
frame.setVisible(true);
frame.setTitle("畫人");
frame.setSize(250, 300);
// 設定視窗關閉按鈕的預設操作(點選關閉時退出程序)
frame.setDefaultCloseOperation(WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);
// 把視窗位置設定到螢幕的中心
frame.setLocationRelativeTo(null);
frame.setContentPane(new JPanel(){
@Override
protected void paintComponent(Graphics g) {
super.paintComponent(g);
PersonThinBuilder thinBuilder = new PersonThinBuilder(g);
PersonDirector director = new PersonDirector(thinBuilder);
director.drawPerson();
}
});
}
});
}
結果如下：
定義
文字定義
將複雜物件的構建與它的表示分離， 使得同樣的構建過程可以建立不同的表示。
換句話解釋， 允許你建立不同種類的物件， 同時又能避免對建構函式的汙染。當物件有多種型別時， 該模式非常有用。 或者在建立物件時涉及到很多的步驟。
結構圖
引用《大話設計模式》的一個圖
抽象類Builder
:為建立Product
物件而抽象的介面。
繼承類ConcreateBuilder
：具體的建造者， 構造和裝配各個部件。
具體產品類Product
：我們需要建造的物件。
Director
: 用來建立產品的， 其內部有Builder
型別的成員變數。
優點
-
Director不需要知道Product的內部細節， 它只提供需要的資訊給建設者， 由具體的建造者ConcreateBuilder處理從而完成產品的構造。 - 建造者模式將複雜的產品建立過程分散到了不同的物件中， 從而實現對產品建立過程更精確的控制， 建立過程更加清晰。
- 每個具體的建造者都可以創建出完整的產品物件， 而且是相互獨立的。 因此， 呼叫端可以通過不同的具體建造者就可以得到不同的物件。當有新的產品出現時， 不需要改變原有程式碼， 只需要新增一個建造者即可。
舉例
現在如果我們想建造一個胖小人，有五官的。那我們只需要新增一個PersonFatBuilder
類就可以了， 不需要改原有程式碼。
public class PersonFatBuilder extends PersonBuilder {
public PersonFatBuilder(Graphics graphics) {
super(graphics);
}
@Override
public void buildHead() {
graphics.drawOval(50, 20, 30, 30);
graphics.drawArc(50, 30, 10, 5, 45, 135);
graphics.drawArc(70, 30, 10, 5, 45, 135);
graphics.drawArc(60, 35, 10, 5, 200, 135);
}
@Override
public void buildBody() {
graphics.drawRect(55, 50, 20, 50);
}
@Override
public void buildArmLeft() {
graphics.drawLine(55, 50, 40, 100);
}
@Override
public void buildArmRight() {
graphics.drawLine(75, 50, 90, 100);
}
@Override
public void buildLegLeft() {
graphics.drawLine(55, 100, 45, 150);
}
@Override
public void buildLegRight() {
graphics.drawLine(75, 100, 85, 150);
}
}
結果：
