Builder模式

zyme007

呵呵，朋友們好，自從開始寫《用Java實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)模式系列》文章以來，發(fā)現(xiàn)自己對于設(shè)計(jì)模式的理解果然比原來好了很多，這可能是因?yàn)橛肑ava來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模式更為貼切和易理解的原因吧。在寫這些系列文章時(shí)，俺當(dāng)然參考了網(wǎng)上其它前輩們的源碼，對俺最有幫助的就是那本Design Patter In Java,寫得很不錯(cuò)，但可惜，里面的例子，俺還是覺得有點(diǎn)復(fù)雜。按我的想法，既然設(shè)計(jì)模式這么難學(xué)，所以，剛開始時(shí)，對于設(shè)計(jì)模式的應(yīng)用，我們只要盡量抓住每個(gè)模式最本質(zhì)的地方，并力求代碼盡量簡單易懂就好了。至于等到日后你正確理解了設(shè)計(jì)模式，再去搞復(fù)雜的代碼也不遲。也許，就是因?yàn)楫?dāng)初自己學(xué)設(shè)計(jì)模式學(xué)得太苦，所以不希望大家再走我一樣的彎路，因此也就有了這個(gè)系列文章。希望自己的這個(gè)用Java實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)模式系列能真正對大家有所幫助。當(dāng)然，也希望自己能全部寫完(呵呵。。先給自己加點(diǎn)勁)。
好了，言歸正傳，讓我們來看看今天的主角----Builder,中文又叫做生成器。
   當(dāng)初我學(xué)這個(gè)設(shè)計(jì)模式的時(shí)候，怎么都搞不懂它和工廠模式到底有什么區(qū)別，而且看了很多別人實(shí)現(xiàn)的源代碼，似乎都是在模仿工廠模式的實(shí)現(xiàn)。并沒有突出Builder與Factory的本質(zhì)差別。實(shí)際上，就我的理解，既然Builder和Factory同屬創(chuàng)建型模式，那么他們的最大共同點(diǎn)就在于都可以創(chuàng)建類對象，在這點(diǎn)上，不光這兩個(gè)模式一樣，其它創(chuàng)建型模式也一樣。但正如我在《深入探索Factory模式與Prototype模式的異同(續(xù))》一文中所說，這些模式，功能上的相似，只是“形似而非神似”。既然這樣，那好，下面就讓我們能看看Builder和Factory在功能的相似上，存在哪些神韻方面的差別。
首先，也是最重要的一點(diǎn)，就是雖然Builder和Factory都可創(chuàng)建產(chǎn)品，但兩者所創(chuàng)建的產(chǎn)品類型完全不一樣。Factory創(chuàng)建只能是單一的產(chǎn)品(單一在這指它非復(fù)合產(chǎn)品),而Builder所創(chuàng)建的產(chǎn)品是復(fù)合產(chǎn)品，即產(chǎn)品本身就是由其它部件產(chǎn)品組成的。舉個(gè)例子來說，現(xiàn)在要生產(chǎn)一輛車，假設(shè)它就只由這三個(gè)部分組成：玻璃、輪子、發(fā)動機(jī)。對于工廠模式來說，他創(chuàng)建后返回的，只能是玻璃，或者輪子，抑或是發(fā)動機(jī)。不管怎么樣，他不能向客戶返回一輛完整的汽車，要得到一輛完整的汽車，客戶必須自己動手去把這些零部件組裝成一輛汽車。從這個(gè)意義上來講，工廠模式中的工廠，只是充當(dāng)了零件廠的角色。那Builder又是如何創(chuàng)建產(chǎn)品的呢？在Builder模式中，一般不需要、也不充許向客戶返回單個(gè)部件，他向客戶返回的，僅僅就是一部已經(jīng)完全組裝好的汽車成品。對于汽車部件的生產(chǎn)細(xì)節(jié)，客戶不需要、也不應(yīng)該讓他們知道。寫到這，我突然想到了組裝電腦與品牌電腦的差別，組裝電腦雖然價(jià)格便宜，且易于改動，但性能沒有保證，另外你自己還必須了解很多有關(guān)電腦方面的知識；對于品牌電腦，價(jià)格貴這點(diǎn)先暫時(shí)不說，關(guān)鍵在于他不靈活，但是它的性能可以得到很好保證(由廠家)，這易像我們在Builder的系統(tǒng)端保證部件的質(zhì)量一樣。另外，對于品牌電腦，客戶根本不需要了解多少電腦組裝方面的知識，就可以把一臺電腦抱回家，開機(jī)使用了。那么，在實(shí)際運(yùn)用中，你是喜歡做DIY一族呢，還是喜歡穩(wěn)定有保證的質(zhì)量呢？好像在我們編著程的這個(gè)過程中，我們比較趨向于使用“品牌電腦”。這也就為我們正確使用這兩種設(shè)計(jì)模式提供了一個(gè)方向：如果你要生產(chǎn)的產(chǎn)品是由不同部件組成的，你最好使用Builder模式，而非Factory模式。
另外，Builder和Factory的差別，就在于他們所生產(chǎn)部件產(chǎn)品所在產(chǎn)品樹的問題。這樣說，可能有點(diǎn)拗口。具體來說吧，在工廠模式中，我們知道，一個(gè)工廠可以創(chuàng)建多個(gè)產(chǎn)品，但一個(gè)工廠模式中所創(chuàng)建的某個(gè)產(chǎn)品，都會和另一個(gè)工廠中所創(chuàng)建的產(chǎn)品在同一棵繼承樹上。如果大家看過我最早寫的《用Java實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)模式系列（1)—Factory 》那篇文章,就會記得，我在CFactoryMac中創(chuàng)建了一種產(chǎn)品叫MacRam,而在CFactoryWin中創(chuàng)建了另一種產(chǎn)品叫WinRam,很顯然，這兩種產(chǎn)品是在同一棵繼承樹上的。對于它們之所以會出現(xiàn)在同一棵繼承樹上，是完全由Factory模式本身所決定的。大家如果看過Factory的UMl圖，就應(yīng)該記得，要實(shí)現(xiàn)Factory模式，一定要有一個(gè)Abstract Product類，具體產(chǎn)品再由它派生出來。好了，說完了Factory,再讓我們來看看Builder中是否必這么做！實(shí)際上，在Builder模式中，我們只是在Abstract Builder中封裝了創(chuàng)建部件的接口，而具體創(chuàng)建了什么部件，不同的實(shí)際Builder可能會生產(chǎn)出完全不一樣的部件，這樣不會存在任何問題，因?yàn)�，我上面說過，Builder只是向客戶返回成品，而不向客戶返回具體部件，這樣，當(dāng)然就充許產(chǎn)品的部件按要求隨意變化了。再舉個(gè)例子吧，假如你現(xiàn)在要創(chuàng)建兩種風(fēng)馬不相及的東西，例如一種是人，它就只由這幾部分組成：腦、身、四肢；另一種是樹，也由三個(gè)部分組成：根、葉、莖。好了，你現(xiàn)在要用Builder模式創(chuàng)建出這兩種產(chǎn)品，能不能做到呢？看看下面的代碼就明白了：
interface ABuilder{
  public void builderPartA();
  public void builderPartB();
  public void builderPartC();
}
class CBuilderHuman implements ABuilder {
  private Human human;
  public CBuilderHuman() {
      human=new Human();
  }
  public void builderPartA(){human.head=new Head()};
  public void builderPartB(){human.body=new Body()};
  public void builderPartC()(human.limb=new Limb()};
  public Human getProduct(){
    builderPartA();
    builderPartB();
    builderPartC();
    return human;
}
class CBuilderTree的代碼類似，這里就不寫了。
再來看客戶端代碼：
public stacic void main(String[] args) {
   CBuilderHuman builderhuman=new CBuilderHuman();
   CBuilderTree buildertree=new CBuilderTree();
   Human man;
   Tree tree;
   man=builderman.getProduct();
   tree=buildertree.getProduct();
}
看了上面的代碼，相信大家對于Factory與Builder的產(chǎn)品樹問題已有了清楚的認(rèn)識。雖然，Builder模式可以創(chuàng)建出風(fēng)馬不相及的產(chǎn)品，但一般我們不會這么做。更常見的運(yùn)用是部件產(chǎn)品在同一棵繼承樹上。這樣做的原因，大家想想面向?qū)ο蟮谋举|(zhì)目的也就明白了。
好了，隨手寫寫，想不到就寫了這么一大篇。還是那句話，代碼說明一切，那接下來，就讓我們來看代碼吧！

/**
* Design Pattern In Java
* Name:Builder
* 目的：利用Builder模式創(chuàng)建兩種汽車carA和carB
* Car=Glass+Wheel+Engine
* carA=AmericanGlass+JapaneseWheel+ChinaEngine
* carB=JapaneseGlass+AmericanWheel+FranceEngine
* A:abstract
* C:Concret
* Author:blackphoenix
* Modify Date:2002-08-19
*/

/**
* 定義部件Glass的抽象類AClass
* 和兩個(gè)具體類AmericanGlass、JapaneseGlass
*/

abstract class AGlass{

}
class AmericanGlass extends AGlass{
  public String toString(){
    return "\"American Glass\" ";
  }
}
class JapaneseGlass extends AGlass{
  public String toString(){
    return "\"Japanese Glass\" ";
  }
}
/**
* 定義部件Wheel的抽象類AWheel
* 和兩個(gè)具體類AmericanWheel、JapaneseWheel
*/

abstract class AWheel{

}
class AmericanWheel extends AWheel{
  public String toString(){
    return "\"American Wheel\" ";
  }
}
class JapaneseWheel extends AWheel{
  public String toString(){
    return "\"Japanese Wheel\" ";
  }
}
/**
* 定義部件Engine的抽象類AEngine
* 和兩個(gè)具體類ChineseEngine、FranceEngine
*/
abstract class AEngine{

}
class ChineseEngine extends AEngine{
  public String toString(){
    return "\"Chinese Engine\" ";
  }
}
class FranceEngine extends AEngine{
  public String toString(){
    return "\"France Engine\" ";
  }
}

/**
* 定義產(chǎn)品類Car
*/
class Car{
  AGlass glass;
  AWheel wheel;
  AEngine engine;
}

/**
* 定義抽象建造器接口ABuilder
*/
interface ABuilder{
  public void buildGlass();
  public void buildWheel();
  public void buildEngine();
}

/**
* 具體建造器類CBuilderCarA
* carA=AmericanGlass+JapaneseWheel+ChineseEngine
*/
class CBuilderCarA implements ABuilder{
  private Car product=null;
  public CBuilderCarA(){
    product=new Car();
  }
  public void buildGlass(){
    product.glass=new AmericanGlass();
  }
  public void buildWheel(){
    product.wheel=new JapaneseWheel();
  }
  public void buildEngine(){
    product.engine=new ChineseEngine();
  }
  /**
   * 將建造部件的工作封裝在getProduct()操作中,主要是為了向客戶隱藏實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)
   * 這樣，具體建造類同時(shí)又起到了一個(gè)Director的作用
   */
  public Car getProduct(){
    buildGlass();
    buildWheel();
    buildEngine();
    return product;
  }
}

/**
* 具體建造器類CBuilderCarB
* carB=JapaneseGlass+AmericanWheel+FranceEngine
*/
class CBuilderCarB implements ABuilder{
  private Car product;
  public CBuilderCarB(){
    product=new Car();
  }
  public void buildGlass(){
    product.glass=new JapaneseGlass();
  }
  public void buildWheel(){
    product.wheel=new AmericanWheel();
  }
  public void buildEngine(){
    product.engine=new FranceEngine();
  }
  /**
   * 將建造部件的工作封裝在getProduct()操作中,主要是為了向客戶隱藏實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)
   * 這樣，具體建造類同時(shí)又起到了一個(gè)Director的作用
   */
  public Car getProduct(){
    buildGlass();
    buildWheel();
    buildEngine();
    return product;
  }
}

/**
* 客戶端代碼，使用Builder創(chuàng)建兩種不同型別的carA和carB
*/
public class Builder{
  public static void main(String[] args){
    Builder client=new Builder();
    Car carA,carB;
    CBuilderCarA builderA;
    CBuilderCarB builderB;
    builderA=new CBuilderCarA();
    builderB=new CBuilderCarB();
    carA=builderA.getProduct();
    carB=builderB.getProduct();
    System.out.println("Car A is made by:"+carA.glass+carA.wheel+carA.engine);
    System.out.println("Car B is made by:"+carB.glass+carB.wheel+carB.engine);
  }
}



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