第二章创建型模式

1、创建型模式概述

主要特点
将对象的创建与使用分离”，这样可以降低系统的耦合度。
创建型模式分为以下几种：
⑴单例（Singleton）模式：某个类只能生成一个实例，该类提供了一个全局访问点供外部获取该实例，其拓展是有限多例模式。
⑵ 原型（Prototype）模式：将一个对象作为原型，通过对其进行复制而克隆出多个和原型类似的新实例。
⑶ 工厂方法（Factory Method）模式：定义一个用于创建产品的接口，由子类决定生产什么产品。
⑷ 抽象工厂（Abstract Factory）模式：提供一个创建产品族的接口，其每个子类可以生产一系列相关的产品。
⑸ 建造者（Builder）模式：将一个复杂对象分解成多个相对简单的部分，然后根据不同需要分别创建它们，最后构建成该复杂对象。

2、建造者模式

（1）模式的定义与特点

定义：指将一个复杂对象的构造与它的表示分离，使同样的构建过程可以创建不同的表示，它是将一个复杂的对象分解为多个简单的对象，然后一步一步构建而成。
优点：
1）各个具体的建造者相互独立的，有利于系统的扩展；
2）客户端不必知道产品内部组成的细节，便于控制细节风险。
缺点：
1）产品的组成部分必须相同，**这限制了其使用范围；
2）如果产品的内部变化复杂，该模式会增加很多的建造者类。

建造者模式注重零部件的组装过程，工厂模式更注重零部件的创建过程

（2）模式的结构与实现

1、结构

产品角色（Product）：它是包含多个组成部件的复杂对象，由具体建造者来创建其各个组成部件。
抽象建造者（Builder）：是一个包含创建产品各个子部件的抽象方法的接口，它通常还包含一个返回复杂产品的方法 getResult()。
具体建造者（ConcreteBuilder）：实现了Builder接口，完成复杂产品的各个部件的具体创建方法。
指挥者（Director）：它调用建造者对象中的部件构造与装配方法完成复杂对象的创建，在指挥者中不涉及具体产品的信息。

结构图：

原理图：

代码：
1）产品角色：是包含多个组成部件的复杂对象。

class Product { private String partA;private String partB;private String partC;}
public void setPartA(String partA) {this.partA = partA;  }public void setPartB(String partB) { this.partB = partB;
}
public void setPartC(String partC) {this.partC = partC;}public void show(){//显示产品的特性}
}

2）抽象建造者：包含创建产品各个子部件的抽象方法。

abstract class Builder {//创建产品对象protected Product product=new Product();public abstract void buildPartA();public abstract void buildPartB();public abstract void buildPartC();//返回产品对象public Product getResult() {return product;}
}

3）具体建造者：实现了抽象建造者接口。


public class ConcreteBuilder extends Builder {public void buildPartA(){product.setPartA("建造PartA");}public void buildPartB(){product.setPartA("建造PartB");}public void buildPartC(){product.setPartA("建造PartC");}
}

4）指挥者：调用建造者中的方法完成复杂对象的创建。

class Director {private Builder builder;public Director(Builder builder) {this.builder=builder; }//产品构建与组装方法public Product construct() { builder.buildPartA(); builder.buildPartB(); builder.buildPartC();return builder.getResult();
} }

5）客户类

public class Client{public static void main(String[] args) {// 创建建造者Builder builder = new ConcreteBuilder();// 创建指挥者，指挥建造者Director director = new Director(builder);// 通过指挥者完成产品的组装Product product = director.construct();product.show();}
}

2、实现

用建造者模式描述客厅装修。

类图：

代码实现：

产品：客厅

class Parlour {private String wall; //墙private String TV;   //电视private String sofa; //沙发   public void setWall(String wall) {this.wall = wall;}public void setTV(String TV) {this.TV = TV;}public void setSofa(String sofa) {this.sofa = sofa;}  public void show(){System.out.println("客厅装修展示");}}

抽象建造者：装修工人

abstract class Decorator {//创建产品对象protected  Parlour product=new Parlour();// 创建子部件的方法public  abstract void buildWall();public  abstract void buildTV();public  abstract void buildSofa();//返回产品对象public  Parlour getResult() {return  product;}
}

具体建造者：具体装修工人1

class ConcreteDecorator1  extends Decorator{public void buildWall() {product.setWall("w1");}public void buildTV() {product.setTV("TV1");}public void buildSofa() {product.setSofa("sf1");}
}

具体建造者：具体装修工人2

class ConcreteDecorator2  extends Decorator{public void buildWall() {product.setWall("w2");}public void buildTV() {product.setTV("TV2");}public void buildSofa() {product.setSofa("sf2");}
}

指挥者：项目经理

class ProjectManager {private Decorator builder;public ProjectManager(Decorator builder) {this.builder=builder;}//产品构建与组装方法public Parlour decorate() {builder.buildWall();builder.buildTV();builder.buildSofa();return builder.getResult();}
}

confg.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<config>// 具体装修师2<className>ConcreteDecorator2</className>
</config>

ReadXML：该方法用于从XML配置文件中提取具体类类名，并返回一个实例对象

class ReadXML{//该方法用于从XML配置文件中提取具体类类名，并返回一个实例对象public static Object getObject() {try {//创建文档对象DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder();Document doc;// 对读取配置文件路径doc = builder.parse(new File("src/chapter03/factoryMethod/config.xml"));//获取包含类名的文本节点NodeList nl = doc.getElementsByTagName("className");  Node classNode = nl.item(0).getFirstChild();  // classNode =CattleFarmString cName = "chapter03.factoryMethod." + classNode.getNodeValue();// cName : chapter03.factoryMethod.CattleFarm//通过类名生成实例对象并将其返回Class<?> c = Class.forName(cName);Object obj = c.newInstance();return obj;  // return new CattleFarm();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();return null;}}
}

测试类：

public class ParlourDecorator {public static void main(String[] args) {try{// 抽象建造者：装修工人Decorator d;// 获取配置文件中的具体建造者：具体装修工人d=(Decorator) ReadXML.getObject();// 创建指挥者ProjectManager m = new ProjectManager(d);  // 通过指挥者完成产品的组装     Parlour p = m.decorate();p.show();}catch(Exception e){System.out.println(e.getMessage());}}
}

（3）应用场景

建造者模式创建的是复杂对象，其产品的各个部分经常面临着剧烈的变化，但将它们组合在一起的算法却相对稳定.

创建的对象较复杂，由多个部件构成，各部件面临着复杂的变化，但构件间的建造顺序是稳定的。
产品的构建过程和最终的表示是独立的。

（4）扩展

建造者模式在应用过程中可以根据需要改变，如果创建的产品种类只有一种，只需要一个具体的建造者，这时可以省略掉抽象建造者，甚至可以省略掉指导者角色

可以没有抽象建造者
可以没有指导者

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目录

第二章创建型模式

1、创建型模式概述

2、建造者模式

（1）模式的定义与特点

（2）模式的结构与实现

（3）应用场景

（4）扩展

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