設計模式之Builder

Builder模式定義:
將一個複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.

Builder模式是一步一步創建一個複雜的對象,它允許用戶可以只通過指定複雜對象的類型和內容就可以構建它們.用戶不知道內部的具體構建細節.Builder模式是非常類似抽象工廠模式,細微的區別大概只有在反覆使用中才能體會到.

爲何使用?
是爲了將構建複雜對象的過程和它的部件解耦.注意: 是解耦過程部件.

因爲一個複雜的對象,不但有很多大量組成部分,如汽車,有很多部件:車輪 方向盤 發動機還有各種小零件等等,部件很多,但遠不止這些,如何將這些部件裝配成一輛汽車,這個裝配過程也很複雜(需要很好的組裝技術),Builder模式就是爲了將部件和組裝過程分開.

如何使用?
首先假設一個複雜對象是由多個部件組成的,Builder模式是把複雜對象的創建和部件的創建分別開來,分別用Builder類和Director類來表示.

首先,需要一個接口,它定義如何創建複雜對象的各個部件:

public interface Builder {

  //創建部件A  比如創建汽車車輪
  void buildPartA();
  //創建部件B 比如創建汽車方向盤
  void buildPartB();
  //創建部件C 比如創建汽車發動機
  void buildPartC();

  //返回最後組裝成品結果 (返回最後裝配好的汽車)
  //成品的組裝過程不在這裏進行,而是轉移到下面的Director類中進行.
  //從而實現瞭解耦過程部件
  Product getResult();

}

用Director構建最後的複雜對象,而在上面Builder接口中封裝的是如何創建一個個部件(複雜對象是由這些部件組成的),也就是說Director的內容是如何將部件最後組裝成成品:

public class Director {

  private Builder builder;

  public Director( Builder builder ) {
    this.builder = builder;
  }
  // 將部件partA partB partC最後組成複雜對象
  //這裏是將車輪 方向盤和發動機組裝成汽車的過程
  public void construct() {
    builder.buildPartA();
    builder.buildPartB();
    builder.buildPartC();

  }

}

Builder的具體實現ConcreteBuilder:
通過具體完成接口Builder來構建或裝配產品的部件;
定義並明確它所要創建的是什麼具體東西;
提供一個可以重新獲取產品的接口:

public class ConcreteBuilder implements Builder {

  Part partA, partB, partC;
  public void buildPartA() {
    //這裏是具體如何構建partA的代碼

  };
  public void buildPartB() {
    //這裏是具體如何構建partB的代碼
  };
   public void buildPartC() {
    //這裏是具體如何構建partB的代碼
  };
   public Product getResult() {
    //返回最後組裝成品結果
  };

}

複雜對象:產品Product:

public interface Product { }

複雜對象的部件:

public interface Part { }


我們看看如何調用Builder模式:
ConcreteBuilder builder = new ConcreteBuilder();
Director director = new Director( builder );

director.construct();
Product product = builder.getResult();

Builder模式的應用
在Java實際使用中,我們經常用到"池"(Pool)的概念,當資源提供者無法提供足夠的資源,並且這些資源需要被很多用戶反覆共享時,就需要使用池.

"池"實際是一段內存,當池中有一些複雜的資源的"斷肢"(比如數據庫的連接池,也許有時一個連接會中斷),如果循環再利用這些"斷肢",將提高內存使用效率,提高池的性能.修改Builder模式中Director類使之能診斷"斷肢"斷在哪個部件上,再修復這個部件.


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