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趣解建造者模式之网红小王购车记

时间:2023-11-10 16:04:29浏览次数:32  
标签:return String 趣解 Car Builder 之网 红小王 car public

一、前言

本文章是关于设计模式中的建造者模式的,也称构建者模式/生成器模式,英文我们称之为Builder Pattern。在开展讲解之前,我们先把该模式的定义了解一下。

建造者模式的定义:

该模式可以实现产品的封装构造过程,并允许按步骤构造产品。

该模式的优点:

可以将一个复杂对象的创建过程封装起来,允许对象通过多个步骤来创建,并且可以改变过程;它也可以向客户隐藏产品内部的表现;因为客户只看到一个抽象接口,所以产品的具体实现是可以被替换的。

用途:

经常被用来创建组合结构。

缺点:

与工厂模式相比,采用生成器模式创建对象的客户,需要具备更多的领域知识。

二、讲个小故事

小王家境一般,但是呢,通过自己的努力成为了一个小网红,收入也逐渐多了起来。他从小就羡慕开汽车的人,所以,自己也决定买辆车。

趣解建造者模式之网红小王购车记_Java

他首先去了奥迪的4s店,车子很多,也很不错。4S店的销售人员给他介绍了很多车型,他看中了奥迪的A4L,各方面都挺喜欢的,然后就打算付款了。

正在这个时候,他的助理给他打电话,“小王!榜一大哥准备签约你了!签约费用给你1000万!你发达了!”,小王一听,高兴坏了,这不一下子鸡窝变凤凰了嘛!他挂断电话,觉得自己得买一辆更独特的汽车,而不是大街上较为常见的A4L了,然后他问销售人员,这个车我能自己定制不?销售人员说,我们只有一些选配项,定制不了。小王很失望,他太想拥有一辆“专属”自己的车子了。

趣解建造者模式之网红小王购车记_后端_02

这个时候,销售人员建议他,去看一看保时捷,定制的项目非常多。然后呢,他就去了保时捷4s店,从那边他发现,从小的轮毂logo,再到外观中控,都能选配和定制,这就太好了,他选了好多自己喜欢的定制型,这样,一辆完完全全“专属”小王的保时捷跑车就定制好了。

趣解建造者模式之网红小王购车记_ide_03

三、模式的使用方式

从上面的例子我们可以看到,对于普通汽车来说,大多采用固定的一些配置项,我们获得的汽车往往没有特殊化定制的需求,那么这种情况,我们通过工厂方法或者抽象工厂就可以满足需求。

但是对于高端客户,往往需要定制化的东西比较多,那么创建出来的实例对象也更为复杂和灵活,对于这种场景,我们就可以通过Builder模式来进行对象的创建了。

所以,当我们需要自定义各种对象的细节部分,然后最终拼装出一个个性化实例对象时,就非常适合采用建造者模式。

获得一个车架子,拼装车门,拼装轮胎,拼装发动机,拼装变速箱……,然后获得最终的个性化汽车。

3.1> 类图

在通过上面的例子了解了建造者模式之后,我们就通过类图的方式,展示一下该模式。在下图中,我们提供了两种场景:分别是客户不可定制客户可以定制,具体选择哪种实现方式,可以根据具体的业务场景来自行选择:

趣解建造者模式之网红小王购车记_java_04

3.2> 代码实现

创建一个汽车实体类Car,里面包含4个组件,分别是:汽车引擎(engine)、变速齿轮(gear)、车门(door)和汽车轮胎(wheel),代码如下所示:

@ToString
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Car {
    private String engine = "普通标准的发动机";
    private String gear = "普通标准的齿轮";
    private String door = "普通标准的车门";
    private String wheel = "普通标准的轮胎";
}

创建构造器接口Builder,提供安装引擎(initalEngine)、安装齿轮(initalGear)、安装车门(initalDoor)、安装轮胎(initailWheel)等功能:

public interface Builder {
    // 安装引擎
    Builder initalEngine(String engine);

    // 安装齿轮
    Builder initalGear(String gear);

    // 安装车门
    Builder initalDoor(String door);

    // 安装轮胎
    Builder initailWheel(String wheel);

    // 获得构建后的汽车
    Car getCar();
}

根据Builder接口,实现创建奥迪车的Builder实现类——AudiBuilder:

public class AudiBuilder implements Builder {
    private Car car;

    public AudiBuilder() {
        car = new Car("Audi普通的发动机",
                "Audi普通标准的齿轮",
                "Audi普通标准的车门",
                "Audi普通标准的轮胎");
    }

    @Override
    public Builder initalEngine(String engine) {
        car.setEngine(engine);
        return this;
    }

    @Override
    public Builder initalGear(String gear) {
        car.setGear(gear);
        return this;
    }

    @Override
    public Builder initalDoor(String door) {
        car.setDoor(door);
        return this;
    }

    @Override
    public Builder initailWheel(String wheel) {
        car.setWheel(wheel);
        return this;
    }

    @Override
    public Car getCar() {
        return car;
    }
}

根据Builder接口,实现创建宝马车的Builder实现类——BMWBuilder:

public class BMWBuilder implements Builder {
    private static Car car = new Car("BMW普通的发动机", 
                                     "BMW普通标准的齿轮", 
                                     "BMW普通标准的车门",
                                     "BMW普通标准的轮胎");

    @Override
    public Builder initalEngine(String engine) {
        car.setEngine(engine);
        return this;
    }

    @Override
    public Builder initalGear(String gear) {
        car.setGear(gear);
        return this;
    }

    @Override
    public Builder initalDoor(String door) {
        car.setDoor(door);
        return this;
    }

    @Override
    public Builder initailWheel(String wheel) {
        car.setWheel(wheel);
        return this;
    }

    @Override
    public Car getCar() {
        return car;
    }
}

创建工人类Worker,这个工人可以创建奥迪A4L型号汽车(createA4LCar)和奥迪R8跑车(createR8Car),也可以创建普通的宝马汽车(createCommonBMW):

public class Worker {
    Car createA4LCar() {
        return new AudiBuilder().
        initalEngine("Audi的4缸发动机").
        initalGear("6速双离合变速箱").getCar();
    }
    Car createR8Car() {
        return new AudiBuilder().
        initalEngine("16缸跑车引擎").
        initalDoor("碳纤维轻量级车门").
        initalGear("7档湿式双离合变速箱").
        initailWheel("米其林Top2竞速级轮胎").getCar();
    }
    Car createCommonBMW() {
        return new BMWBuilder().getCar();
    }
}

创建测试类BuilderTest,使得工人创建奥迪A4L、奥迪R8跑车和普通的宝马汽车:

public class BuilderTest {
    public static void main(String[] args) {
        Worker worker = new Worker();
        Car audiR8 = worker.createR8Car();
        Car audiA4L = worker.createA4LCar();
        Car commonBMW = worker.createCommonBMW();

        System.out.println("audiR8=" + audiR8);
        System.out.println("audiA4L=" + audiA4L);
        System.out.println("commonBMW=" + commonBMW);
    }
}

今天的文章内容就这些了:

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