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用捏泥人理解建造者模式:轻松玩转设计模式
后端
2023-09-12 03:30:10
建造者模式:神话与实践中的设计模式
什么是建造者模式?
想象女娲用泥巴创造人类的场景。在这个过程中,女娲扮演指挥者的角色,规划人类的基本形状和结构,并将构建任务分配给不同的人员。这些人员根据女娲的指导,分工完成人类的头部、躯干、四肢和其他细节,最终组装成完整的人类。
这种设计模式体现了建造者模式的本质。建造者模式将构建复杂对象的流程与对象的代码分开。它允许我们在不改变核心代码的情况下修改产品的结构或功能。
建造者模式的优点
- 可维护性 :分离构建过程简化了产品的维护和扩展。
- 可测试性 :建造者隔离了不同组件,使其更容易单独测试。
- 可复用性 :不同的建造者可以创建具有不同配置和功能的同类型产品,提高代码可复用性。
- 灵活性 :建造者模式允许轻松调整产品的构造方式,使其高度灵活和可变。
建造者模式的应用
建造者模式在现实开发中广泛应用于:
- 创建复杂对象 :例如,创建具有多个组件的实体对象。
- 创建具有不同配置的对象 :例如,创建具有不同规格的汽车或电脑。
- 创建具有不同行为的对象 :例如,创建具有不同算法或策略的类。
建造者模式示例
为了理解建造者模式的实践应用,让我们考虑一个构建房子的示例。房子由地基、墙壁、屋顶和窗户等基本组件组成。
指挥者类
public class Director {
private Builder builder;
public Director(Builder builder) {
this.builder = builder;
}
public void constructHouse() {
builder.buildFoundation();
builder.buildWalls();
builder.buildRoof();
builder.buildWindows();
}
}
建造者接口
public interface Builder {
void buildFoundation();
void buildWalls();
void buildRoof();
void buildWindows();
}
具体建造者类
public class ConcreteBuilder implements Builder {
private House house;
public ConcreteBuilder() {
this.house = new House();
}
@Override
public void buildFoundation() {
house.setFoundation("Concrete foundation");
}
@Override
public void buildWalls() {
house.setWalls("Brick walls");
}
@Override
public void buildRoof() {
house.setRoof("Tile roof");
}
@Override
public void buildWindows() {
house.setWindows("Wooden windows");
}
public House getHouse() {
return house;
}
}
使用建造者模式
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Builder builder = new ConcreteBuilder();
Director director = new Director(builder);
director.constructHouse();
House house = builder.getHouse();
System.out.println(house);
}
}
在示例中,指挥者类负责控制房屋的构建过程,并将其组件委派给建造者对象。建造者对象根据指挥者的指导构建房屋,这种分离提高了房屋的维护性和可扩展性。
常见问题解答
-
建造者模式与工厂模式有何区别?
工厂模式关注于创建对象本身,而建造者模式专注于对象的构建过程。 -
什么时候应该使用建造者模式?
当需要创建复杂且可定制的对象时,或者当对象的构建过程需要与对象本身分开时,就应该使用建造者模式。 -
建造者模式有哪些缺点?
建造者模式可能会引入额外的类和抽象层,从而增加代码的复杂性。 -
如何避免建造者模式中的代码冗余?
可以使用继承和多态性来抽象重复的代码,或使用工厂方法模式来创建不同的建造者对象。 -
建造者模式的真实世界应用有哪些?
建造者模式广泛应用于创建 GUI 组件、网络连接和数据库查询。