建造者模式
建造者模式
建造者模式(Builder Pattern)又称生成器模式,分步构建一个复杂对象,并允许按步骤构造。同样的构建过程可以采用不同的表示,将一个复杂对象的构建层与其表示层分离。
例如汽车装配,汽车由车身、引擎、轮胎组合而成。汽车制造厂一般不自己生产全部的部件,而是从零件商采购零件组装,最后完成装配。
代码实现
// 建造者,汽车部件厂商,提供具体零件的生产
function CarBuilder({ color = "white", weight = "0" }) {
this.color = color;
this.weight = weight;
}
// 生产部件,轮胎
CarBuilder.prototype.buildTyre = function(type) {
switch (type) {
case "small":
this.tyreType = "小号轮胎";
this.tyreIntro = "正在使用小号轮胎";
break;
case "normal":
this.tyreType = "中号轮胎";
this.tyreIntro = "正在使用中号轮胎";
break;
case "big":
this.tyreType = "大号轮胎";
this.tyreIntro = "正在使用大号轮胎";
break;
}
};
// 生产部件,发动机
CarBuilder.prototype.buildEngine = function(type) {
switch (type) {
case "small":
this.engineType = "小马力发动机";
this.engineIntro = "正在使用小马力发动机";
break;
case "normal":
this.engineType = "中马力发动机";
this.engineIntro = "正在使用中马力发动机";
break;
case "big":
this.engineType = "大马力发动机";
this.engineIntro = "正在使用大马力发动机";
break;
}
};
/* 奔驰厂家,负责最终汽车产品的装配 */
function benChiDirector(tyre, engine, param) {
var _car = new CarBuilder(param);
_car.buildTyre(tyre);
_car.buildEngine(engine);
return _car;
}
// 获得产品实例
var benchi1 = benChiDirector("small", "big", {
color: "red",
weight: "1600kg"
});
console.log(benchi1);
ES6 实现并加入链式调用
class CarBuilder {
constructor({ color = "black", weight = "1000kg" }) {
this.clolr = color;
this.weight = weight;
}
// 生产部件,轮胎
buildTyre(type) {
const tyre = {}; // 部件单独放到一个对象中保存,结构更清晰
switch (type) {
case "small":
tyre.tyreType = "小号轮胎";
tyre.tyreIntro = "正在使用小号轮胎";
break;
case "normal":
tyre.tyreType = "中号轮胎";
tyre.tyreIntro = "正在使用中号轮胎";
break;
case "big":
tyre.tyreType = "大号轮胎";
tyre.tyreIntro = "正在使用大号轮胎";
break;
}
this.tyre = tyre;
return this;
}
//
buildEngine(type) {
const engine = {};
switch (type) {
case "small":
engine.engineType = "小马力发动机";
engine.engineIntro = "正在使用小马力发动机";
break;
case "normal":
engine.engineType = "中马力发动机";
engine.engineIntro = "正在使用中马力发动机";
break;
case "big":
engine.engineType = "大马力发动机";
engine.engineIntro = "正在使用大马力发动机";
break;
}
this.engine = engine;
return this;
}
}
// 汽车装配,获得产品实例
const benchi1 = new CarBuilder({ color: "red", weight: "1600kg" })
.buildTyre("small")
.buildEngine("big");
console.log(benchi1);
建造者通用实现
代码实现
// 建造者,部件生产
class ProductBuilder {
constructor(param) {
this.param = param
}
/* 生产部件,part1 */
buildPart1() {
// ... Part1 生产过程
this.part1 = 'part1'
}
/* 生产部件,part2 */
buildPart2() {
// ... Part2 生产过程
this.part2 = 'part2'
}
}
/* 指挥者,负责最终产品的装配 */
class Director {
constructor(param) {
const _product = new ProductBuilder(param)
_product.buildPart1()
_product.buildPart2()
return _product
}
}
// 获得产品实例
const product = new Director('param')
结合链模式:
// 建造者,汽车部件厂家
class CarBuilder {
constructor(param) {
this.param = param
}
/* 生产部件,part1 */
buildPart1() {
this.part1 = 'part1'
return this
}
/* 生产部件,part2 */
buildPart2() {
this.part2 = 'part2'
return this
}
}
// 汽车装配,获得产品实例
const benchi1 = new CarBuilder('param')
.buildPart1()
.buildPart2()
如果希望扩展实例的功能,那么只需要在建造者类的原型上增加一个实例方法,再返回 this 即可。
值得一提的是,结合链模式的建造者模式中,装配复杂对象的链式装配过程就是指挥者 Director 角色,只不过在链式装配过程中不再封装在具体指挥者中,而是由使用者自己确定装配过程。
我们提炼一下建造者模式,这里的生产汽车的奔驰厂家就相当于指挥者(Director),厂家负责将不同的部件组装成最后的产品(Product),而部件的生产者是部件厂家相当于建造者(Builder),我们通过指挥者就可以获得希望的复杂的产品对象,再通过访问不同指挥者获得装配方式不同的产品。主要有下面几个概念: Director: 指挥者,调用建造者中的部件具体实现进行部件装配,相当于整车组装厂,最终返回装配完毕的产品; Builder: 建造者,含有不同部件的生产方式给指挥者调用,是部件真正的生产者,但没有部件的装配流程; Product: 产品,要返回给访问者的复杂对象; 建造者模式的主要功能是构建复杂的产品,并且是复杂的、需要分步骤构建的产品,其构建的算法是统一的,构建的过程由指挥者决定,只要配置不同的指挥者,就可以构建出不同的复杂产品来。也就是说,建造者模式将产品装配的算法和具体部件的实现分离,这样构建的算法可以扩展和复用,部件的具体实现也可以方便地扩展和复用,从而可以灵活地通过组合来构建出不同的产品对象。
优缺点
优点:
使用建造者模式可以使产品的构建流程和产品的表现分离,也就是将产品的创建算法和产品组成的实现隔离,访问者不必知道产品部件实现的细节; 扩展方便,如果希望生产一个装配顺序或方式不同的新产品,那么直接新建一个指挥者即可,不用修改既有代码,符合开闭原则; 更好的复用性,建造者模式将产品的创建算法和产品组成的实现分离,所以产品创建的算法可以复用,产品部件的实现也可以复用,带来很大的灵活性;
缺点:
建造者模式一般适用于产品之间组成部件类似的情况,如果产品之间差异性很大、复用性不高,那么不要使用建造者模式; 实例的创建增加了许多额外的结构,无疑增加了许多复杂度,如果对象粒度不大,那么我们最好直接创建对象;
适用场景
相同的方法,不同的执行顺序,产生不一样的产品时,可以采用建造者模式; 产品的组成部件类似,通过组装不同的组件获得不同产品时,可以采用建造者模式;