[设计模式] 浅谈生成器模式

2024 年 4 月 23 日 星期二(已编辑)
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阅读此文章之前，你可能需要首先阅读以下的文章才能更好的理解上下文。

生成器模式

模式功能说明：通过定义一个Builder接口，来规定如何创建各个部分，然后通过具体的Builder来实现这些部分的创建，最后通过一个Director来组装这些部分，从而完成对象的创建。

模式思路与原理

生成器模式结构中包括四种角色：

  1. 产品(Product)：具体生产器要构造的复杂对象；
  2. 抽象生成器(Bulider)：抽象生成器是一个接口，该接口除了为创建一个Product对象的各个组件定义了若干个方法之外，还要定义返回Product对象的方法（定义构造步骤）；
  3. 具体生产器(ConcreteBuilder)：实现Builder接口的类，具体生成器将实现Builder接口所定义的方法（生产各个组件）；
  4. 指挥者(Director)：指挥者是一个类，该类需要含有Builder接口声明的变量。指挥者的职责是负责向用户提供具体生成器，即指挥者将请求具体生成器类来构造用户所需要的Product对象，如果所请求的具体生成器成功地构造出Product对象，指挥者就可以让该具体生产器返回所构造的Product对象。（按照步骤组装部件，并返回Product）

案例

假设我们要创建一个复杂的Pizza对象，它包括底饼、酱料、配料等部分。

//Builder
public interface PizzaBuilder {
    void buildDough();
    void buildSauce();
    void buildTopping();
}
// ConcreteBuilder
public class HawaiianPizzaBuilder implements PizzaBuilder {
    //Product
    private Pizza pizza;

    public HawaiianPizzaBuilder() {
        this.pizza = new Pizza();
    }

    @Override
    public void buildDough() {
        pizza.setDough("cross");
    }

    @Override
    public void buildSauce() {
        pizza.setSauce("mild");
    }

    @Override
    public void buildTopping() {
        pizza.setTopping("ham+pineapple");
    }

    public Pizza getPizza() {
        return pizza;
    }
}

//Director
public class Cook {
    private PizzaBuilder pizzaBuilder;

    public void setPizzaBuilder(PizzaBuilder pb) {
        pizzaBuilder = pb;
    }

    public Pizza getPizza() {
        return pizzaBuilder.getPizza();
    }

    public void constructPizza() {
        pizzaBuilder.buildDough();
        pizzaBuilder.buildSauce();
        pizzaBuilder.buildTopping();
    }
}

//Demo
public class BuilderExample {
    public static void main(String[] args) {
        Cook cook = new Cook();
        PizzaBuilder hawaiianPizzaBuilder = new HawaiianPizzaBuilder();

        cook.setPizzaBuilder(hawaiianPizzaBuilder);
        cook.constructPizza();

        Pizza pizza = cook.getPizza();
    }
}

Pizza的创建过程（即buildDough、buildSauce、buildTopping）与Pizza的表示（即Pizza类）是分离的，我们可以通过改变Builder来创建不同种类的Pizza，而不需要修改Pizza类或者Cook类。

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

与工厂模式的区别

  • 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。
  • 生成器模式的作用就是将这些复杂的构建过程封装起来。
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