java設計模式之建造者模式學習

1 概述
建造者模式(Builder Pattern)主要用於“分步驟構建一個複雜的對象”，在這其中“分步驟”是一個穩定的算法，而復雜對象的各個部分則經常變化。因此， 建造者模式主要用來解決「物件部分」的需求變化。 這樣可以對物件構造的過程進行更精細的控制。

2 例
以生產手機為例，每個手機分為螢幕Screen、CPU、Battery。現在要生產兩種手機，蘋果機和三星。

 蘋果：

 package org.scott.builder.before.use;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/** 
 * @author Scott
 * @version 2013-11-20 
 * @description
 */
public class ApplePhone {
    List<String> parts = new ArrayList<String>();

    public void createCPU() {
        parts.add("CUP: Qualcomm");
    }
    public void createScreen() {
        parts.add("SCREEN: JDI");
    }

    public void createBattery() {
        parts.add("BATTERY: DeSai");
    }

    public void show(){
        System.out.print("产品部件信息：");
        for(String part : parts){
            System.out.print(part + "\t");
        }
    }
}

 三星：

 package org.scott.builder.before.use;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/** 
 * @author Scott
 * @version 2013-11-20 
 * @description
 */
public class SamsungPhone {
    List<String> parts = new ArrayList<String>();

    public void createCPU() {
        parts.add("CUP: MTK");
    }
    public void createScreen() {
        parts.add("SCREEN: Samsung");
    }

    public void createBattery() {
        parts.add("BATTERY: DeSai");
    }

    public void show(){
        System.out.print("产品部件信息：");
        for(String part : parts){
            System.out.print(part + "\t");
        }
    }
}

測試客戶端：

package org.scott.builder.before.use;
/** 
 * @author Scott
 * @version 2013-11-20 
 * @description
 */
public class BuilerTest {
    private static ApplePhone iphone = new ApplePhone();
    private static SamsungPhone samPhone = new SamsungPhone();

    public static void main(String args[]){
        iphone.createCPU();
        iphone.createScreen();
        iphone.createBattery();
        iphone.show();

        samPhone.createCPU();
        samPhone.createScreen();
        samPhone.createBattery();
        samPhone.show();
    }
}

是不是發現個問題？那就是生產手機的每一道工序都是一樣的，確切的說是工序名稱一樣，只是具體的每個工序的處理不同，工序是不變的，就這麼幾步，每道工序的具體處理是變化的，由此，我們可以把不變的抽取出來，以“不變應萬變”，將變化的，交給具體的產品來做。
具體怎麼做？這回的Builder模式派上用場了。

首先來個Phone的介面：

package org.scott.builder.after.use;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/** 
 * @author Scott
 * @version 2013-11-20 
 * @description
 */
public abstract class Phone {
    protected List<String> parts = new ArrayList<String>();

    public void add(String part){
        parts.add(part);
    }
    public void show(){
        System.out.print("产品部件信息：");
        for(String part : parts){
            System.out.print(part + "\t");
        }
    }
}

蘋果手機類：

package org.scott.builder.after.use;
/** 
 * @author Scott
 * @version 2013-11-20 
 * @description
 */
public class ApplePhone extends Phone{
}

三星手機類：

package org.scott.builder.after.use;
/** 
 * @author Scott
 * @version 2013-11-20 
 * @description
 */
public class SamsungPhone extends Phone{
}

再定義個生產步驟的介面Builder：

package org.scott.builder.after.use;
/** 
 * @author Scott
 * @version 2013-11-20 
 * @description
 */
public interface Builder {
    public void buildCPU();

    public void buildScreen();

    public void buildBattery();

    public Phone getPhone();
}

蘋果手機的Builder：

package org.scott.builder.after.use;
/** 
 * @author Scott
 * @version 2013-11-20 
 * @description
 */
public class ApplePhoneBuilder implements Builder{
    private Phone phone = new ApplePhone();

    @Override
    public void buildCPU() {
        phone.add("CUP: Qualcomm");
    }
    @Override
    public void buildScreen() {
        phone.add("SCREEN: JDI");
    }
    @Override
    public void buildBattery() {
        phone.add("BATTERY: DeSai");
    }
    @Override
    public Phone getPhone() {
        return phone;
    }
}

三星手機的Builder：

package org.scott.builder.after.use;
/** 
 * @author Scott
 * @version 2013-11-20 
 * @description
 */
public class SamsungPhoneBuilder implements Builder{

    private Phone phone = new SamsungPhone();

    @Override
    public void buildCPU() {
        phone.add("CUP: MTK");        
    }
    @Override
    public void buildScreen() {
        phone.add("SCREEN: Samsung");
    }
    @Override
    public void buildBattery() {
        phone.add("BATTERY: DeSai");        
    }
    @Override
    public Phone getPhone() {
        return phone;
    }
}

指導具體生產手機的Director：

package org.scott.builder.after.use;
/** 
 * @author Scott
 * @version 2013-11-20 
 * @description
 */
public class Director {
    private Builder builder;

    public Director(Builder builder){
        this.builder = builder;
    }

    public void construct(){
        builder.buildCPU();
        builder.buildScreen();
        builder.buildBattery();
    }
}

最後寫個測試類別：

package org.scott.builder.after.use;
/** 
 * @author Scott
 * @version 2013-11-20 
 * @description
 */
public class BuilderTest {
    private static Builder iPhoneBuilder = new ApplePhoneBuilder();
    private static Builder samPhoneBuilder  = new SamsungPhoneBuilder();

    public static void main(String[] args) {
        Director director = new Director(iPhoneBuilder);
        director.construct();
        Phone phone = iPhoneBuilder.getPhone();
        System.out.println("iphone");
        phone.show();

        director = new Director(samPhoneBuilder);
        director.construct();
        phone = samPhoneBuilder.getPhone();
        System.out.println("\nsamSung");
        phone.show();
    }
}

運行結果：

iphone
产品部件信息：CUP: Qualcomm    SCREEN: JDI    BATTERY: DeSai    
samSung
产品部件信息：CUP: MTK    SCREEN: Samsung    BATTERY: DeSai

這裡的兩個Phone實體類別是空的，如果是這種情況，那麼它們可以省略掉，如果 Phone介面也可以被省略掉，最終剩下的就只有 Director、Builder、和具體的 Bulider 實作類別。並且，ApplePhone類和SamsungPhone類是有關係的兩個類，它們不同的手機品牌，如果遇到兩個或多個沒有太多關係的類，公共的接口Phone就沒有存在的必要，但是這時候，那麼Builder 介面的規定的getPhone() 方法的回傳值怎麼決定呢？

無論傳回值類型是 ApplePhone還是SamsungPhone，都會產生問題，因為傳回結果的類型不統一。此時，可以將Phone定義成一個空接口（不包含任何方法的接口），再讓這些沒有相互關係的具體產品類都去實現這個接口，那麼Builder 接口裡面規定的getPhone() 方法的返回值類型依然是Phone 類型，就解決問題了。不過這種情況下，也就沒有使用Builder模式的必要了。

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