1.1概述 將一個複雜對象的構建與它的表示分離,使同樣的構建過程可以創建不同的表示。這就是生產器模式的定義。 如果一個類中有若幹個成員變數是其他類聲明的對象,那麼該類創建的對象就可以包含若幹個其他對象作為其成員。習慣上把一個對象中的成員對象稱作它的組件,例如,幾何(Geometry)類含有三角形(T ...
1.1概述
將一個複雜對象的構建與它的表示分離,使同樣的構建過程可以創建不同的表示。這就是生產器模式的定義。
如果一個類中有若幹個成員變數是其他類聲明的對象,那麼該類創建的對象就可以包含若幹個其他對象作為其成員。習慣上把一個對象中的成員對象稱作它的組件,例如,幾何(Geometry)類含有三角形(Triangle)類、矩形(Rectangle)類和圓(Circle)類聲明的對象,那麼幾何類就可以創建一個由三角形、矩形和圓形組成的幾何圖形,三角形、長方形和圓形就是當前幾何圖形中的組件。
但是,在編寫幾何類的構造方法的代碼時可能會遇到如下困難:
(1) 有些用戶並不需要幾何類所創建對象含有的全部組件。
(2)有些用戶對創建的幾何類對象的組件有特殊要求,比如某用戶要求其中的三角形是等邊的,矩形是正方形等。
顯然,如果一個對象由很多組件構成,我們無法在構造方法中進行硬編碼來滿足各種用戶對組件結構的要求。因此,按著面向抽象的原則,我們不應該在幾何類構造方法中進行任何編碼,而是將幾何類對象的構造方法分成若幹個步驟,即根據當前組件的個數,在一個介面中定義若幹個方法,每個方法負責創建幾何類對象的一個組件,而實現該介面的類負責創建幾何類對象,也就是說,將幾何類對象的創建過程封裝到另一個類中。
在設計模式中,封裝一個對象的創建過程的類稱作生成器,上述示例的示意圖如下圖一所示:(其中BuliderOne和BuliderTwo就是生成器)
圖一:用生成器創建幾何類對象
當系統準備為用戶提供一個內部結構複雜的對象時,就可以使用生成器模式,使用該模式可以逐步地構造對象,使對象的創建更具彈性。生成器模式的關鍵是將一個含有多個組件對象的創建分成若幹個步驟,並將這些步驟封裝在一個稱作生成器的介面中。
1.2模式的結構
生成器模式結構中包括四種角色:
(1)產品(Product):具體生產器要構造的複雜對象;
(2)抽象生成器(Bulider):抽象生成器是一個介面,該介面除了為創建一個Product對象的各個組件定義了若幹個方法之外,還要定義返回Product對象的方法;
(3)具體生產器(ConcreteProduct):實現Builder介面的類,具體生成器將實現Builder介面所定義的方法;
(4)指揮者(Director):指揮者是一個類,該類需要含有Builder介面聲明的變數。指揮者的職責是負責向用戶提供具體生成器,即指揮者將請求具體生成器類來構造用戶所需要的Product對象,如果所請求的具體生成器成功地構造出Product對象,指揮者就可以讓該具體生產器返回所構造的Product對象。
生產器模式結構的類圖如下圖二所示:
圖二:生成器模式結構類圖
1.3生成器模式的優點
(1)生成器模式將對象的構造過程封裝在具體生成器中,用戶使用不同的具體生成器就可以得到該對象的不同表示。
(2)生成器模式將對象的構造過程從創建該對象的類中分離出來,是用戶無須瞭解該對象的具體組件。
(3)可以更加精細有效地控制對象的構造過程。生成器將對象的構造過程分解成若幹個步驟,這就使程式可以更加精細,有效地控制整個對象的構造。
(4)生成器模式將對象的構造過程與創建該對象類解耦,使對象的創建更加靈活有彈性。
(5)當增加新的具體生成器時,不必修改指揮者的代碼,即該模式滿足開-閉原則。
1.4適合使用生成器模式的情景
(1)當系統準備為用戶提供一個內部結構複雜的對象,而且在構造方法中編寫創建該對象的代碼無法滿足用戶需求時,就可以使用生成器模式來構造這樣的對象。
(2)當某些系統要求對象的構造過程必須獨立於創建該對象的類時。