模板方法模式的代码最终的效果就是将一系列组件(属性及方法)封装起来,至于如何组织、调用这些组件,以实现不同的需求,一方面直接交由 Client 来实现,不过更好的方式是使用使用建造者模式封装起来后,再由 Client 调用。 建造者模式的通用类图如下: ![](https://hackmd.io/_uploads/rkFJepij3.png) 以下是标准的模板方法模式代码,通过 setSequence 传入不同的操作序列,可以定义不同的模板方法的调用顺序: ```java abstract class CarModel { // 这个参数是各个基本方法执行的顺序 private ArrayList<String> sequence = new ArrayList<String>(); // 模型是启动开始跑了 protected abstract void start(); // 能发动,还要能停下来,那才是真本事 protected abstract void stop(); // 喇叭会出声音,是滴滴叫,还是哔哔叫 protected abstract void alarm(); // 引擎会轰隆隆地响,不响那是假的 protected abstract void engineBoom(); // 那模型应该会跑吧,别管是人推的,还是电力驱动,总之要会跑 final public void run() { // 循环一遍,谁在前,就先执行谁 for (int i = 0; i < this.sequence.size(); i++) { String actionName = this.sequence.get(i); if (actionName.equalsIgnoreCase("start")) { this.start(); // 启动汽车 } else if (actionName.equalsIgnoreCase("stop")) { this.stop(); // 停止汽车 } else if (actionName.equalsIgnoreCase("alarm")) { this.alarm(); // 喇叭开始叫了 } else if (actionName.equalsIgnoreCase("engine boom")) { // 如果是 engine boom 关键 this.engineBoom(); // 引擎开始轰鸣 } } } // 把传递过来的值传递到类内 final public void setSequence(ArrayList<String> sequence) { this.sequence = sequence; } } class BenzModel extends CarModel { protected void alarm() { System.out.println("奔驰车的喇叭声音是这个样子的..."); } protected void engineBoom() { System.out.println("奔驰车的引擎是这个声音的..."); } protected void start() { System.out.println("奔驰车跑起来是这个样子的..."); } protected void stop() { System.out.println("奔驰车应该这样停车..."); } } class BMWModel extends CarModel { protected void alarm() { System.out.println("宝马车的喇叭声音是这个样子的..."); } protected void engineBoom() { System.out.println("宝马车的引擎是这个声音的..."); } protected void start() { System.out.println("宝马车跑起来是这个样子的..."); } protected void stop() { System.out.println("宝马车应该这样停车..."); } } ``` Builder 类规范并导出 Product 的构建接口,具体如何构建一般是由子类实现: ```java abstract class CarBuilder { // 建造一个模型,你要给我一个顺序要求,就是组装顺序 public abstract void setSequence(ArrayList<String> sequence); // 设置完毕顺序后,就可以直接拿到这个车辆模型 public abstract CarModel getCarModel(); } class BenzBuilder extends CarBuilder { private BenzModel benz = new BenzModel(); public CarModel getCarModel() { return this.benz; } public void setSequence(ArrayList<String> sequence) { this.benz.setSequence(sequence); } } class BMWBuilder extends CarBuilder { private BMWModel bmw = new BMWModel(); public CarModel getCarModel() { return this.bmw; } public void setSequence(ArrayList<String> sequence) { this.bmw.setSequence(sequence); } } ``` Builder 类调用效果如下: ```java import java.util.ArrayList; public class App { public static void main(String[] args) { // 存放 run 的顺序 ArrayList<String> sequence = new ArrayList<String>(); sequence.add("engine boom"); // 客户要求,run 的时候先发动引擎 sequence.add("start"); // 启动起来 sequence.add("stop"); // 开了一段就停下来 // 要一个奔驰车: BenzBuilder benzBuilder = new BenzBuilder(); benzBuilder.setSequence(sequence); /* * 客户告诉 XX 公司,我要这样一个模型,然后 XX 公司就告诉我老大 * 说要这样一个模型,这样一个顺序,然后我就来制造 */ BenzModel benz = (BenzModel) benzBuilder.getCarModel(); benz.run(); // 按照同样的顺序,我再要一个宝马 BMWBuilder bmwBuilder = new BMWBuilder(); bmwBuilder.setSequence(sequence); BMWModel bmw = (BMWModel) bmwBuilder.getCarModel(); bmw.run(); } } ``` 更上一层可以再定义一个 Director 类,负责将 Builder 构建接口的调用封装起来 ```java // 总监掌握各种车型的启动顺序,安排对应的 Builder 构建车型 class Director { private ArrayList<String> sequence = new ArrayList<String>(); private BenzBuilder benzBuilder = new BenzBuilder(); private BMWBuilder bmwBuilder = new BMWBuilder(); /* * A类型的奔驰车模型,先start,然后stop,其他什么引擎、喇叭一概没有 */ public BenzModel getABenzModel() { // 清理场景,这里是一些初级程序员不注意的地方 this.sequence.clear(); // ABenzModel的执行顺序 this.sequence.add("start"); this.sequence.add("stop"); // 按照顺序返回一个奔驰车 this.benzBuilder.setSequence(this.sequence); return (BenzModel) this.benzBuilder.getCarModel(); } /* * B型号的奔驰车模型,是先发动引擎,然后启动,然后停止,没有喇叭 */ public BenzModel getBBenzModel() { this.sequence.clear(); this.sequence.add("engine boom"); this.sequence.add("start"); this.sequence.add("stop"); this.benzBuilder.setSequence(this.sequence); return (BenzModel) this.benzBuilder.getCarModel(); } /* * C型号的宝马车是先按下喇叭(炫耀嘛),然后启动,然后停止 */ public BMWModel getCBMWModel() { this.sequence.clear(); this.sequence.add("alarm"); this.sequence.add("start"); this.sequence.add("stop"); this.bmwBuilder.setSequence(this.sequence); return (BMWModel) this.bmwBuilder.getCarModel(); } /* * D类型的宝马车只有一个功能,就是跑,启动起来就跑,永远不停止 */ public BMWModel getDBMWModel() { this.sequence.clear(); this.sequence.add("start"); this.bmwBuilder.setSequence(this.sequence); return (BMWModel) this.benzBuilder.getCarModel(); } /* * 这里还可以有很多方法,你可以先停止,然后再启动,或者一直停着不动,静态的嘛 * 导演类嘛,按照什么顺序是导演说了算 */ } ``` 有了 Director 类的定义,可以看到客户端代码更加简单,同时整个层次也更加清晰。 ```java import java.util.ArrayList; public class App { public static void main(String[] args) { // 让总监负责造车 Director director = new Director(); // 1万辆A类型的奔驰车 for (int i = 0; i < 3; i++) { director.getABenzModel().run(); } // 100万辆B类型的奔驰车 for (int i = 0; i < 3; i++) { director.getBBenzModel().run(); } // 1000万辆C类型的宝马车 for (int i = 0; i < 3; i++) { director.getCBMWModel().run(); } } } ``` ## 建造者模式的优点 - 封装性 使用建造者模式可以使客户端不必知道产品内部组成的细节 - 建造者独立,容易扩展 - 便于控制细节风险 ## 建造者模式的使用场景 相同的方法,不同的执行顺序,产生不同的事件结果时,可以采用建造者模式。 多个部件或零件,都可以装配到一个对象中,但是产生的运行结果又不相同时,则可以使用该模式。 产品类非常复杂,或者产品类中的调用顺序不同产生了不同的效能,这个时候使用建造者模式非常合适。 在对象创建过程中会使用到系统中的一些其他对象,这些对象在产品对象的创建过程中不易得到或没有考虑到时,也可以采用建造者模式封装该对象的创建过程。该种场景只能是一个补偿方法,因为一个对象不容易获得,而在设计阶段竟然没有发觉,而要通过创建者模式柔化创建过程,本身已经违反设计的最初目标。 ## 建造者模式的注意事项 建造者模式关注的是零件类型和装配工艺(顺序),这是它与工厂方法模式最大不同的地方,虽然同为创建类模式,但是注重点不同。