生成器模式的核心是 ** 当构建生成一个对象的时候,需要包含多个步骤,虽然每个步骤具体的实现不同,但是都遵循一定的流程与规则 **
举个例子,我们如果构建生成一台电脑,那么我们可能需要这么几个步骤
需要一个主机需要一个显示器需要一个键盘需要一个鼠标需要音响等
虽然我们具体在构建一台主机的时候,每个对象的实际步骤是不一样的,比如,有的对象构建了i7cpu的主机,有的对象构建了i5cpu的主机,有的对象构建了普通键盘,有的对象构建了机械键盘等。
但不管怎样,你总是需要经过一个步骤就是构建一台主机,一台键盘。
对于这个例子,我们就可以使用生成器模式来生成一台电脑,他需要通过多个步骤来生成。
所以,我们可以将生成器模式理解为,假设我们有一个对象需要建立,这个对象是由多个组件(Component)组合而成,每个组件的建立都比较复杂,但运用组件来建立所需的对象非常简单,所以我们就可以将构建复杂组件的步骤与运用组件构建对象分离,使用builder模式可以建立。
生成器模式的类图如下:
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下面我们就根据这个例子来实现一个生成器模式,生成一台电脑
首先我们需要一个电脑类:
package Builder; public class Computer { public String master; public String screen; public String keyboard; public String mouse; public String audio; public void setMaster(String master) { this.master = master; } public void setScreen(String screen) { this.screen = screen; } public void setKeyboard(String keyboard) { this.keyboard = keyboard; } public void setMouse(String mouse) { this.mouse = mouse; } public void setAudio(String audio) { this.audio = audio; } }
然后我们建立一个抽象的builder类:
package Builder; public abstract class ComputerBuilder { protected Computer computer; public Computer getComputer() { return computer; } public void buildComputer() { computer = new Computer(); System.out.println("生成了一台电脑!!!"); } public abstract void buildMaster(); public abstract void buildScreen(); public abstract void buildKeyboard(); public abstract void buildMouse(); public abstract void buildAudio(); }
然后我们实现两个具体的builder类,分别是惠普电脑的builder和戴尔电脑的builder
package Builder; public class HPComputerBuilder extends ComputerBuilder { @Override public void buildMaster() { // TODO Auto-generated method stub computer.setMaster("i7,16g,512SSD,1060"); System.out.println("(i7,16g,512SSD,1060)的惠普主机"); } @Override public void buildScreen() { // TODO Auto-generated method stub computer.setScreen("1080p"); System.out.println("(1080p)的惠普显示屏"); } @Override public void buildKeyboard() { // TODO Auto-generated method stub computer.setKeyboard("cherry 青轴机械键盘"); System.out.println("(cherry 青轴机械键盘)的键盘"); } @Override public void buildMouse() { // TODO Auto-generated method stub computer.setMouse("MI 鼠标"); System.out.println("(MI 鼠标)的鼠标"); } @Override public void buildAudio() { // TODO Auto-generated method stub computer.setAudio("飞利浦 音响"); System.out.println("(飞利浦 音响)的音响"); } }package Builder; public class DELLComputerBuilder extends ComputerBuilder { @Override public void buildMaster() { // TODO Auto-generated method stub computer.setMaster("i7,32g,1TSSD,1060"); System.out.println("(i7,32g,1TSSD,1060)的戴尔主机"); } @Override public void buildScreen() { // TODO Auto-generated method stub computer.setScreen("4k"); System.out.println("(4k)的dell显示屏"); } @Override public void buildKeyboard() { // TODO Auto-generated method stub computer.setKeyboard("cherry 黑轴机械键盘"); System.out.println("(cherry 黑轴机械键盘)的键盘"); } @Override public void buildMouse() { // TODO Auto-generated method stub computer.setMouse("MI 鼠标"); System.out.println("(MI 鼠标)的鼠标"); } @Override public void buildAudio() { // TODO Auto-generated method stub computer.setAudio("飞利浦 音响"); System.out.println("(飞利浦 音响)的音响"); } }
然后我们实现一个director类:
package Builder; public class Director { private ComputerBuilder computerBuilder; public void setComputerBuilder(ComputerBuilder computerBuilder) { this.computerBuilder = computerBuilder; } public Computer getComputer() { return computerBuilder.getComputer(); } public void constructComputer() { computerBuilder.buildComputer(); computerBuilder.buildMaster(); computerBuilder.buildScreen(); computerBuilder.buildKeyboard(); computerBuilder.buildMouse(); computerBuilder.buildAudio(); } }
最后我们测试一下代码:
package Builder; public class ComputerCustomer { public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub Director director = new Director(); ComputerBuilder hp = new HPComputerBuilder(); director.setComputerBuilder(hp); director.constructComputer(); //get the pc Computer pc = director.getComputer(); } }
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生成器模式的优缺点

优点

将一个对象分解为各个组件将对象组件的构造封装起来可以控制整个对象的生成过程

缺点

对不同类型的对象需要实现不同的具体构造器的类,这可能回答大大增加类的数量
生成器模式的实际应用
Builder pattern has been used in a lot of libraries. However, there is a common mistake here. Consider the following example of StringBuilder which is a class from Java standard library. Does it utilize the Builder pattern?
生成器模式在许多类库中都使用了。但是严格来说,却有些错误。
比如这个例子,我们考虑java标准库中的StringBuilder类,它使用了生成器模式么?
StringBuilder strBuilder= new StringBuilder(); strBuilder.append("one"); strBuilder.append("two"); strBuilder.append("three"); String str= strBuilder.toString();
在标准库中,StringBuilder继承自AbstractStringBuilder
append方法是这个生成过程中的一步,就像我们构建电脑时,先构建主机这样的步骤一样。
toString方法也是生成过程中的一步,而且是构建过程中的最后一步。然而,这里的不同是没有director,所以严格来说这不是一个标准的生成器模式。我们程序的调用者好像就是director可以生成我们自己的String。
生成器模式与工厂模式的不同
生成器模式构建对象的时候,对象通常构建的过程中需要多个步骤,就像我们例子中的先有主机,再有显示屏,再有鼠标等等,生成器模式的作用就是将这些复杂的构建过程封装起来。
工厂模式构建对象的时候通常就只有一个步骤,调用一个工厂方法就可以生成一个对象。