前言
23种设计模式快速记忆的请看上面第一篇,本篇和大家一起来学习建造者模式相关内容。
模式定义
将一个复杂对象的创建与他的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
用户只需要给出指定复杂对象的类型和内容;
建造者模式负责按顺序创建复杂对象(把内部的建造过程和细节隐藏起来)
解决的问题
从而:
模式组成
实例说明
实例概况
使用步骤
步骤1:定义具体产品类(Product):电脑
- class Computer{
- //电脑组件的集合
- private List<String> parts = new ArrayList<String>();
- //用于将组件组装到电脑里
- public void Add(String part){
- parts.add(part);
- }
- public void Show(){
- for (int i = 0;i<parts.size();i++){
- System.out.println("组件" + parts.get(i) + "装好了");
- }
- System.out.println("电脑组装完成,请验收");
- }
- }
步骤2:定义组装的过程(Builder):组装电脑的过程
- abstract class Builder {
- //第一步:装CPU
- //声明为抽象方法,具体由子类实现
- public abstract void BuildCPU();
- //第二步:装主板
- //声明为抽象方法,具体由子类实现
- public abstract void BuildMainboard();
- //第三步:装硬盘
- //声明为抽象方法,具体由子类实现
- public abstract void BuildHD();
- //返回产品的方法:获得组装好的电脑
- public abstract Computer GetComputer();
- }
步骤3: 中关村老板委派任务给装机人员(Director)
- class Director{
- //指挥装机人员组装电脑
- public void Construct(Builder builder){
- builder. BuildCPU();
- builder.BuildMainboard();
- builder.BuildHD();
- }
- }
步骤4: 创建具体的建造者(ConcreteBuilder):装机人员
- class ConcreteBuilder extends Builder{
- //创建产品实例
- Computer computer = new Computer();
- //组装产品
- @Override
- public void BuildCPU(){
- computer.Add("组装CPU");
- }
- @Override
- public void BuildMainboard() {
- computer.Add("组装主板");
- }
- @Override
- public void BuildHD() {
- computer.Add("组装主板");
- }
- //返回组装成功的电脑
- @Override
- public Computer GetComputer(){
- return computer;
- }
- }
步骤5:客户端调用-小张到电脑城找老板买电脑
- public class BuilderPattern<builder> {
- public static void main(String[] args) {
- // 步骤5:客户端调用-小张到电脑城找老板买电脑
- //逛了很久终于发现一家合适的电脑店
- //找到该店的老板和装机人员
- Director director = new Director();
- Builder builder = new ConcreteBuilder();
- //沟通需求后,老板叫装机人员去装电脑
- director.Construct(builder);
- //装完后,组装人员搬来组装好的电脑
- Computer computer = builder.GetComputer();
- //组装人员展示电脑给小张看
- computer.Show();
- }
- }
输出结果
优点
每一个具体建造者都相对独立,而与其他的具体建造者无关,因此可以很方便地替换具体建造者或增加新的具体建造者,用户使用不同的具体建造者即可得到不同的产品对象。
缺点
应用场景
与工厂方法模式的区别
建造者模式最主要的功能是基本方法的调用顺序安排,基本方法已经实现,我们可以理解为零件的装配,顺序不同产生的对象也不同;而工厂方法的注重点是创建,创建零件是其主要职责,不关心组装顺序。
源码中的应用
- # jdk
- java.lang.StringBuilder
- # Spring源码
- org.springframework.web.servlet.mvc.method.RequestMappingInfo
- org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionBuilder
- ......
StringBuilder源码分析
在jdk中StringBuilder类的实现中,采用建造者模式的思想。具体分析如下:
StringBuilder类继承自AbstractStringBuilder,而AbstractStringBuilder实现了Appendable接口。AbstractStringBuilder虽然是一个抽象类,但是它实现了Appendable接口中的各个append()方法,因此在这里Appendable接口是一个抽象建造者,而AbstractStringBuilder是建造者,只是不能实例化。对于StringBuilder类,它既充当了指挥者角色,同时充当了具体的建造者,建造方法的具体实现是由AbstractStringBuilder完成,StringBuilder继承了AbstractStringBuilder。
Appendable接口
- public interface Appendable {
- Appendable append(CharSequence csq) throws IOException;
- Appendable append(CharSequence csq, int start, int end) throws IOException;
- Appendable append(char c) throws IOException;
- }
AbstractStringBuilder类
- abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {
- char[] value;//The value is used for character storage.
- int count;//The count is the number of characters used.
- AbstractStringBuilder() { }
- AbstractStringBuilder(int capacity) {
- value = new char[capacity];
- }
- public AbstractStringBuilder append(String str) {
- if (str == null)
- return appendNull();
- int len = str.length();
- ensureCapacityInternal(count + len);
- str.getChars(0, len, value, count);
- count += len;
- return this;
- }
- private AbstractStringBuilder appendNull() {
- int c = count;
- ensureCapacityInternal(c + 4);
- final char[] value = this.value;
- value[c++] = 'n';
- value[c++] = 'u';
- value[c++] = 'l';
- value[c++] = 'l';
- count = c;
- return this;
- }
- private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {
- // overflow-conscious code
- if (minimumCapacity - value.length > 0) {
- value = Arrays.copyOf(value,
- newCapacity(minimumCapacity));
- }
- }
- public void getChars(int srcBegin, int srcEnd, char dst[], int dstBegin) {
- if (srcBegin < 0) {
- throw new StringIndexOutOfBoundsException(srcBegin);
- }
- if (srcEnd > value.length) {
- throw new StringIndexOutOfBoundsException(srcEnd);
- }
- if (srcBegin > srcEnd) {
- throw new StringIndexOutOfBoundsException(srcEnd - srcBegin);
- }
- System.arraycopy(value, srcBegin, dst, dstBegin, srcEnd - srcBegin);
- }
- // 此次省略......
- }
StringBuilder类:
- public final class StringBuilder extends AbstractStringBuilder implements java.io.Serializable, CharSequence {
- //虽说是重写,但还是调用的AbstractStringBuilder方法
- @Override
- public StringBuilder append(String str) {
- super.append(str);
- return this;
- }
- }
PS:以上代码提交在 Github :
https://github.com/Niuh-Study/niuh-designpatterns.git
提交表单后返回的HTML页面重新渲染,SELECT控件的value和selectedIndex属性都无...
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