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1.ビルダーモードとは何ですか?

2. ビルダーパターンの定義

3. ビルダーパターンの長所と短所

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Java デザインパターンのビルダーパターンとは何ですか?

May 11, 2023 am 11:37 AM

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1.ビルダーモードとは何ですか?

ソフトウェア開発プロセスでは、非常に複雑なオブジェクトを作成する必要がある場合があります。オブジェクトは通常、特定の手順に従って複数のサブコンポーネントで構成されます。

たとえば、コンピューターを自分で組み立てる場合、CPU、マザーボード、メモリ、ハードディスク、グラフィックスカード、シャーシ、モニター、キーボード、マウス、その他のコンポーネントから組み立てる必要があります。たとえば、学校が 100 台のコンピュータを購入する必要がある場合、学校が部品を購入して自分で組み立てることは不可能であり、必要な構成を購入者に伝え、購入者がコンピュータ会社に買いに行く必要があります。企業が組み立てて購入者に引き渡し、最終的に学校に引き渡します。

上記の例からわかるように、各コンポーネントは柔軟に選択できます (さまざまなコンピューター構成のレベルを含む) が、作成手順は似ています。ただし、このタイプの製品の作成は、先に紹介したファクトリーパターンでは説明できず、ビルダーパターンのみがこのタイプの製品の作成を適切に説明できます。

2. ビルダーパターンの定義

ビルダーパターンの定義:

複雑なオブジェクトの構築をその表現から分離し、同じ構築プロセスで異なる表現を作成できるようにします。このような設計パターンはビルダーパターンと呼ばれます。複雑なオブジェクトを複数の単純なオブジェクトに分割し、それを段階的に構築します。これは、変更と不変性を区別します。つまり、製品のコンポーネントは変更されませんが、各部分は柔軟に選択できます。

一文でまとめる: 複雑なオブジェクトの構築をその表現から分離し、同じ構築プロセスで異なる表現を作成できるようにする

タイプ: クラスパターンを作成する

3. ビルダーパターンの長所と短所

利点:

優れたカプセル化、構築とプレゼンテーションの分離
拡張性の向上、特定の各ビルダーは互いに独立しているため、システムの分離に役立ちます
#顧客は製品の内部構成の詳細を知る必要がなく、ビルダーは徐々に改良することができます作成プロセス、他のモジュールに影響を与えず、詳細なリスクを制御しやすい

欠点:

製品のコンポーネント同じでなければならないため、使用範囲が制限されます。範囲
製品の内部変更が複雑な場合、製品の内部変更が発生すると、ビルダーも同時に変更を加える必要があります。、その後のメンテナンスコストが大きくなります

注:

ビルダーパターンとファクトリーパターンでは焦点が異なります。ビルダーパターンはコンポーネントの組み立てプロセスに焦点を当てます。一方、ファクトリメソッドパターンはコンポーネントの作成プロセスに重点を置いていますが、この 2 つは組み合わせて使用できます。

4. ビルダーパターンの構造

ビルダーパターンの主な役割は次のとおりです:

製品の役割 (Product): それコンポーネントを構成する複数の Complex オブジェクトが含まれており、各コンポーネントは特定のビルダーによって作成されます。
抽象ビルダー (ビルダー): 製品のさまざまなコンポーネントを構築および組み立てるためのビルダーインターフェイスを実装します。定義され、作成される表現を明確にし、プロダクトを取得するためのインターフェイスを提供します。
Concrete Builder: Builder インターフェイスを使用してオブジェクトを構築し、構築プロセスをガイドします
Director: ビルダーオブジェクトのコンポーネント構築メソッドとアセンブリメソッドを呼び出して、複雑なオブジェクトの作成を完了します。ディレクターには特定の製品情報は含まれません

構造図 (参照)インターネットから):

Java デザインパターンのビルダーパターンとは何ですか?

5. ビルダーモードコードのデモ

たとえば、次の車を構築する必要があります:

製品カテゴリ:

/**
 * 产品类
 */
public class Car {

    //车的建造过程

    private String wheel;  //车轮
    private String skeleton;  //车架
    private String engine;   //发动机


    public String getWheel() {
        return wheel;
    }

    public void setWheel(String wheel) {
        this.wheel = wheel;
    }

    public String getSkeleton() {
        return skeleton;
    }

    public void setSkeleton(String skeleton) {
        this.skeleton = skeleton;
    }

    public String getEngine() {
        return engine;
    }

    public void setEngine(String engine) {
        this.engine = engine;
    }
}

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インストラクターカテゴリ:

/**
 * 指导者
 */

//汽车总监
public class CarDirector {

    public Car constructCar(ICarBuilder builder){
        builder.buildwheel();
        builder.buildSkeleton();
        builder.buildEngine();

        return builder.buildCar();
    }
}

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具体ビルダー:

/**
 * 具体建造者：生产具体的东西
 */

public class ConcreteBuilder implements ICarBuilder{


    Car car;

    public ConcreteBuilder(){
        car = new Car();
    }

    @Override
    public void buildwheel() {
        car.setWheel("轮子");
    }

    @Override
    public void buildSkeleton() {
        car.setSkeleton("车身结构");
    }

    @Override
    public void buildEngine() {
        car.setEngine("发动机");
    }

    @Override
    public Car buildCar() {
        return this.car;
    }
}

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抽象ビルダー (インターフェイス):

/**
 * 抽象建造者
 */
public interface ICarBuilder {

    public void buildwheel();   //构建车轮
    public void buildSkeleton();   //构建骨架
    public void buildEngine(); //构建发动机

    Car buildCar();

}

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テストカテゴリ:

public class Test {

    public static void main(String[] args){

        //新建一个总监（替你去买汽车）
        CarDirector director = new CarDirector();

        Car car = director.constructCar(new ConcreteBuilder());

        System.out.println(car.getWheel());
        System.out.println(car.getEngine());
        System.out.println(car.getSkeleton());
    }
}

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コードのデモを読み、記事の最初の部分と組み合わせると、理解できます。！

6. ビルダーパターンの適用シナリオ

ビルダーパターンとファクトリーパターンの唯一の違いは、複雑なオブジェクトの作成です。つまり、単純なオブジェクトを作成する場合は、通常、ファクトリパターンを使用して作成し、複雑なオブジェクトを作成する場合は、ビルダーパターンの使用を検討できます。

主なアプリケーションシナリオ: