第5章建造者模式.

第5章建造者模式(Builder)（生成器模式）导出数据的应用框架对于导出数据的应用框架，通常在导出数据上会有一些约定的方式，比如导出成：文本格式、数据库备份形式、Excel格式、Xml格式等等假如现在有如下的要求：导出的文件，不管什么格式，都分成三个部分，分别是文件头、文件体和文件尾在文件头部分，需要描述如下信息：分公司或门市点编号、导出数据的日期，对于文本格式，中间用逗号分隔在文件体部分，需要描述如下信息：表名称、然后分条描述数据。对于文本格式，表名称单独占一行，数据描述一行算一条数据，字段间用逗号分隔。在文件尾部分，需要描述如下信息：输出人不用模式的解决方案不管是输出成文本文件，还是输出到XML文件，在实现的时候，步骤基本上都是一样的，都大致分成了如下四步：①先拼接文件头的内容②然后拼接文件体的内容③再拼接文件尾的内容④最后把拼接好的内容输出出去成为文件存在问题1）构建每种输出格式的文件内容的时候，都会重复这几个处理步骤，应该提炼出来，形成公共的处理过程2）今后可能会有很多不同输出格式的要求，这就需要在处理过程不变的情况下，能方便的切换不同的输出格式的处理解决思路及方案构建每种格式的数据文件的处理过程，应该和具体的步骤实现分开，这样就能够复用处理过程，而且能很容易的切换不同的输出格式建造者模式建造者模式构建过程独立出来，建造者模式中把它称为指导者，由它来指导装配过程，但是不负责每步具体的实现具体实现每步的对象，在建造者模式中称这些实现对象为建造者（生成器）建造者模式UML类图产品（Product）角色：被构建的复杂对象，包含多个组成部件建造者（Builder）角色：定义创建一个Product对象所需的各个部件的操作接口，该接口中一般声明两类方法，一类方法是buildPartX()，它们用于创建复杂对象的各个部件；另一类方法是getResult()，它们用于返回复杂对象具体建造者（ConcreteBuilder）角色：实现了Builder接口，实现各个部件的具体构造和装配方法，定义并明确它所创建的复杂对象，也可以提供一个方法返回创建好的复杂产品对象指挥者（Director）角色：又称为导演类，它负责安排复杂对象的建造次序，指挥者与抽象建造者之间存在关联关系，可以在其construct()建造方法中调用建造者对象的部件构造与装配方法，完成复杂对象的建造。客户端一般只需要与指挥者进行交互，在客户端确定具体建造者的类型，并实例化具体建造者对象（也可以通过配置文件和反射机制），然后通过指挥者类的构造函数或者Setter方法将该对象传入指导者类中//建造者的接口定义publicinterfaceBuilder{publicvoidbuildPart();}建造者模式示例代码//具体的建造者的实现publicclassConcreteBuilderimplementsBuilder{privateProductresultProduct;//获取生成器最终构建的产品对象publicProductgetResult(){returnresultProduct;}publicvoidbuildPart(){//构建某个部件的功能处理}}//被构建的产品对象的接口publicinterfaceProduct{//定义产品的操作}//指导者publicclassDirector{privateBuilderbuilder;publicDirector(Builderbuilder){this.builder=builder;}publicvoidconstruct(){//通过使用生成器接口来构建最终的产品对象builder.buildPart();}}示例//产品（Product）角色publicclassVehicle{protectedStringm_strType;protectedStringm_strFrame;protectedStringm_strEngine;protectedStringm_strWheels;protectedStringm_strDoors;Vehicle(StringstrType){m_strType=strType;}publicvoidShow(){System.out.println(-------------------);System.out.println(Vehicletype:+m_strType);System.out.println(Frame:+m_strFrame);System.out.println(Engine:+m_strEngine);System.out.println(Wheels:+m_strWheels);System.out.println(Doors:+m_strDoors);}}//抽象建造者（Builder）角色publicabstractclassVehicleBuilder{protectedVehiclevehicle;publicVehicleGetResult(){returnvehicle;}publicabstractvoidBuildFrame();publicabstractvoidBuildEngine();publicabstractvoidBuildWheels();publicabstractvoidBuildDoors();};//具体建造者（ConcreteBuilder）角色publicclassMotorBuilderextendsVehicleBuilder{publicvoidBuildFrame(){vehicle=newVehicle(MotorCycle);vehicle.m_strFrame=MotorCycleFrame;}publicvoidBuildEngine(){vehicle.m_strEngine=500cc;}publicvoidBuildWheels(){vehicle.m_strWheels=2wheels;}publicvoidBuildDoors(){vehicle.m_strDoors=nodoors;}}//具体建造者（ConcreteBuilder）角色publicclassCarBuilderextendsVehicleBuilder{publicvoidBuildFrame(){vehicle=newVehicle(Car);vehicle.m_strFrame=CarFrame;}publicvoidBuildEngine(){vehicle.m_strEngine=2500cc;}publicvoidBuildWheels(){vehicle.m_strWheels=4wheels;}publicvoidBuildDoors(){vehicle.m_strDoors=4doors;}}//指导者（Director）角色publicclassShop{publicvoidConstruct(VehicleBuildervehicleBuilder){vehicleBuilder.BuildFrame();vehicleBuilder.BuildEngine();vehicleBuilder.BuildWheels();vehicleBuilder.BuildDoors();}}importVehicleShop.Shop;importVehicleShop.CarBuilder;importVehicleShop.Vehicle;publicclassClient{publicstaticvoidmain(String[]args){Shopshop=newShop();CarBuilderbuilder=newCarBuilder();shop.Construct(builder);Vehiclev=builder.GetResult();v.Show();}}快餐店制作儿童餐典型的儿童餐包括一个主食，一个辅食，一杯饮料和一个玩具组合成儿童餐的过程：无论顾客点的是汉堡，三名治还是鸡肉，过程都是一样的。柜台的员工直接把主食，辅食和玩具放在一个袋子中。饮料被倒入杯中，放在袋子外边。快餐店制作儿童餐客户端：顾客。想去买一套套餐（这里面包括汉堡，可乐，薯条），可以有1号和2号两种套餐供顾客选择指导者角色：收银员。知道顾客想要买什么样的套餐，并告诉餐馆员工去准备套餐。建造者角色：餐馆员工。按照收银员的要求去准备具体的套餐，分别放入汉堡，可乐，薯条等。产品角色：最后的套餐，所有的东西放在同一个盘子里面。使用生成器模式重写导出数据的应用框架JDKDocumentBuilderFactoryStringBufferStringBuilder建造者模式的演化1、省略抽象建造者角色如果系统中只需要一个具体建造者的话，可以省略掉抽象建造者建造者模式的演化1、省略抽象建造者角色publicclassDirector{privateConcreteBuilderbuilder;//MethodspublicvoidConstruct(){builder.BuildPartA();builder.BuildPartB();}}2、省略指导者角色在具体建造者只有一个的情况下，如果抽象建造者角色已经被省略掉，那么还可以省略掉指导者角色。让Builder角色自己扮演指导者与建造者双重角色。2、省略指导者角色publicclassBuilder{privateProductproduct=newProduct();publicvoidBuildPartA(){//Somecodehere}publicvoidBuildPartB(){//Somecodehere}publicProductGetResult(){returnproduct;}publicvoidConstruct(){BuildPartA();BuildPartB();}}建造者模式优点在建造者模式中，客户端不必知道产品内部组成的细节，将产品本身与产品的创建过程解耦，使得相同的创建过程可以创建不同的产品对象。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。建造者模式优点可以更加精细地控制产品的创建过程。将复杂产品的创建步骤分解在不同的方法中，使得创建过程更加清晰，也更方便使用程序来控制创建过程。增加新的具体建造者无须修改原有类库的代码，指挥者类针对抽象建造者类编程，系统扩展方便，符合“开闭原则”。建造者模式所创建的产品一般具有较多的共同点，其组成部分相似，如果产品之间的差异性很大，则不适合使用建造者模式，因此其使用范围受到一定的限制。如果产品的内部变化复杂，可能会导致需要定义很多具体建造者类来实现这种变化，导致系统变得很庞大。建造者模式缺点在什么情况下使用建造者模式需要生成的产品对象有复杂的内部结构，这些产品对象通常包含多个成员属性。需要生成的产品对象的属性相互依赖，需要指定其生成顺序。对象的创建过程独立于创建该对象的类。在建造者模式中引入了指挥者类，将创建过程封装在指挥者类中，而不在建造者类中。隔离复杂对象的创建和使用，并使得相同的创建过程可以创建不同的产品。与抽象工厂模式的比较与抽象工厂模式相比，建造者模式返回一个组装好的完整产品，而抽象工厂模式返回一系列相关的产品，这些产品位于不同的产品等级结构，构成了一个产品族如果将抽象工厂模式看成汽车配件生产工厂，生产一个产品族的产品，那么建造者模式就是一个汽车组装工厂，通过对部件的组装可以返回一辆完整的汽车与抽象工厂模式的比较在抽象工厂模式中，客户端实例化工厂类，然后调用工厂方法获取所需产品对象建造者模式中，客户端可以不直接调用建造者的相关方法，而是通过指挥者类来指导如何生成对象，包括对象的组装过程和建造步骤