一天一個設計模式——Builder建造者模式

時間 2019-11-21

標籤一天 1天一個設計模式 builder 建造者简体版

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1、模式說明html

　　在現實世界中，當咱們要構造一個大型工程時（建一個大樓），一般的作法是先建造工程的每一個獨立部分，而後再逐步構造完成（先打地基，再搭框架，最後逐層累造）。在程序設計領域，構造一個複雜的類時（或一些具備相似結構的複雜類時），也能夠採用相似的思想：若是要建立一個用於構造文檔的類（或者是word，或者是html），雖然具體的文檔有不一樣的結構，可是構造這些對象有相同的套路：建立標題，建立內容，建立條目，結束文檔。Builder建造者模式就是用來構造複雜的類的。java

2、模式類圖編程

3、模式時序圖設計模式

4、模式中的角色app

Builder建造者：負責定義用於生成實例的接口（API），準備了生成實例的方法。
ConcreteBuilder具體的建造者：負責實現Builder角色的接口類（API），這裏定義了生成實例時調用的方法，而且定義了獲取最終生成結果的方法。
Director監工角色：負責使用Builder角色的接口（API）來生成實例。它並不依賴於具體的ConcreteBuilder角色，爲了確保不管ConcreteBuilder如何被定義，Director角色都能正常工做，它只調用在Builder角色中被定義的方法。
Client使用者角色：使用Builder模式（Main 方法類）

5、代碼示例框架

一、Builder建造者類：ide

package com.designpattern.cn.builderpattern;

public abstract class Builder {
    public abstract void makeTitle(String title);
    public abstract void makeString(String string);
    public abstract void makeItems(String[] items);
    public abstract void close();
}

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抽象類，它定義了生成實例的接口。函數

二、Director監工：ui

package com.designpattern.cn.builderpattern;

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

    public void construct(){
        builder.makeTitle("Greeting");
        builder.makeString("A.M. to P.M.");
        builder.makeItems(new String[]{
                "Good morning",
                "Good afternoon"
        });
        builder.makeString("Night");
        builder.makeItems(new String[]{
                "Good night",
                "Bye"
        });
        builder.close();
    }
}

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注意Director的構造函數，它有一個Builder類型參數，但實際上並不能直接傳遞Builder實例（Builder是抽象類，沒法構造實例），而是傳遞一個Builder的子類（TextBuilder或者是HtmlBuilder）this

三、接下來是Builder的兩個子類，它是實例類，能夠建立對象。

package com.designpattern.cn.builderpattern;

public class TextBuilder extends Builder {
    private StringBuffer buffer = new StringBuffer();
    public void makeTitle(String title){
        buffer.append("==================");
        buffer.append("[" + title +"]");
        buffer.append("\n");
    }
    public void makeString(String str){
        buffer.append("[" + str + "\n");
        buffer.append("\n");
    }
    public void makeItems(String[] items){
        for (String item: items
             ) {
            buffer.append("   ." + item + "\n");
        }
        buffer.append("\n");
    }
    public void close(){
        buffer.append("==================");
    }
    public String getResult(){
        return buffer.toString();
    }
}

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package com.designpattern.cn.builderpattern;

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

public class HtmlBuilder extends Builder {
    private String filename;
    private PrintWriter writer;
    public void makeTitle(String title){
        filename = title+".html";
        try {
            writer = new PrintWriter(new FileWriter(filename));
        }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
        }
        writer.println("<html><head><title>"+title+"</title></head><body>");
        writer.println("<h1>"+title+"</h1>");
    }
    public void makeString(String str){
        writer.println("<p>" + str + "</p>");
    }
    public void makeItems(String[] items){
        writer.println("<ul>");
        for (String s : items
             ) {
            writer.println("<li>" + s + "</li>");
        }
        writer.println("</ul>");
    }
    public void close(){
        writer.println("</body></html>");
        writer.close();
    }
    public String getResult(){
        return filename;
    }
}

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四、運行結果：

給程序傳遞參數：

運行結果：

傳遞html時的運行結果：

html顯示效果：

6、相關的設計模式

Template Method模板方法模式：這個比較明顯了：在一個類中定義方法和方法調用順序，子類則實現方法，都是父類控制子類。
Composite組合模式：有些時候，能夠用Builder模式生成的實例用於構成Composite組合模式。
Abstract Factory抽象工廠模式：都用於生成複雜的實例。
Facade模式：外觀模式：經過組合內部模塊，向外部提供能夠簡單調用的API，隱藏子系統的複雜性。

7、拓展思路

【誰知道什麼】在編程中，誰知道什麼很重要，上面的程序Main客戶端類並不知道Builder類，它只調用了Director監工類的construct建造方法，Director類就能夠開始工做並完成文檔建立。另外一方面，Director知道Builder，它調用Builder的方法來構造文檔，可是Director並不知道具體的Builder是誰（是哪一個子類，plainText仍是html？），也是正由於Director類不知道Builder是誰，才使得Builder能夠被替換成不一樣的Builder子類。正由於不知道才能夠替換。
【設計階段能決定什麼，不能決定什麼】Builder類中須要聲明生成文檔須要實現的全部方法，Director類中使用的方法都是Builder提供的，所以Builder類中應當定義哪些方法，這個問題很重要，須要慎重設計以應對程序後期變化。

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