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建造者模式与观察者模式

建造者模式

建造者模式是一步一步创建一个复杂的对象,它允许用户只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建它们,用户不需要知道内部的具体构建细节。建造者模式属于对象创建型模式。根据中文翻译的不同,建造者模式又可以称为生成器模式。

模式结构

  • Builder:抽象建造者
  • ConcreteBuilder:具体建造者
  • Director:指挥者
  • Product:产品角色

建造者模式

模式分析

建造者模式的结构中还引入了一个指挥者类Director,该类的作用主要有两个:一方面它隔离了客户与生产过程;另一方面它负责控制产品的生成过程。指挥者针对抽象建造者编程,客户端只需要知道具体建造者的类型,即可通过指挥者类调用建造者的相关方法,返回一个完整的产品对象

在客户端代码中,无须关心产品对象的具体组装过程,只需确定具体建造者的类型即可,建造者模式将复杂对象的构建与对象的表现分离开来,这样使得同样的构建过程可以创建出不同的表现。

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
  • 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”。

缺点

  • 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。

实例

背景:小成希望去电脑城买一台组装的台式主机
过程:
电脑城老板(Diretor)和小成(Client)进行需求沟通(买来打游戏?学习?看片?)
了解需求后,电脑城老板将小成需要的主机划分为各个部件(Builder)的建造请求(CPU、主板blabla)
指挥装机人员(ConcreteBuilder)去构建组件;
将组件组装起来成小成需要的电脑(Product)

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//步骤1: 定义组装的过程(Builder):组装电脑的过程

public abstract class Builder {

//第一步:装CPU
//声明为抽象方法,具体由子类实现
public abstract void BuildCPU()

//第二步:装主板
//声明为抽象方法,具体由子类实现
public abstract void BuildMainboard();

//第三步:装硬盘
//声明为抽象方法,具体由子类实现
public abstract void BuildHD();

//返回产品的方法:获得组装好的电脑
public abstract Computer GetComputer();
}
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//步骤2: 电脑城老板委派任务给装机人员(Director)
public class Director{
//指挥装机人员组装电脑
public void Construct(Builder builder){

builder. BuildCPU();
builder.BuildMainboard();
builder. BuildHD();
}
}

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//步骤3:创建具体的建造者(ConcreteBuilder):装机人员
//装机人员1
public class ConcreteBuilder extend Builder{
//创建产品实例
Computer computer = new Computer();

//组装产品
@Override
public void BuildCPU(){
computer.Add("组装CPU")
}

@Override
public void BuildMainboard(){
computer.Add("组装主板")
}

@Override
public void BuildHD(){
computer.Add("组装主板")
}

//返回组装成功的电脑
@Override
public Computer GetComputer(){
return computer
}
}
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//步骤4:定义具体产品类(Product):电脑
public class Computer{
//电脑组件的集合
private List<String> parts = new ArrayList<String>();

//用于将组件组装到电脑里
public void Add(String part){
parts.add(part);
}

public void Show(){
for (int i = 0;i<parts.size();i++){
System.out.println(“组件”+parts.get(i)+“装好了”);
}
System.out.println(“电脑组装完成,请验收”);
}
}
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public class Builder Pattern{
public static void main(String[] args){

//逛了很久终于发现一家合适的电脑店
//找到该店的老板和装机人员
Director director = new Director();
Builder builder = new ConcreteBuilder();

//沟通需求后,老板叫装机人员去装电脑
director.Construct(builder);

//装完后,组装人员搬来组装好的电脑
Computer computer = builder.GetComputer();
//组装人员展示电脑给小成看
computer.Show();
}
}

观察者模式

观察者模式(Observer Pattern):定义对象间的一种一对多依赖关系,使得每当一个对象状态发生改变时,其相关依赖对象皆得到通知并被自动更新。观察者模式又叫做发布-订阅(Publish/Subscribe)模式、模型-视图(Model/View)模式、源-监听器(Source/Listener)模式或从属者(Dependents)模式。观察者模式是一种对象行为型模式。

模式结构

  • Subject: 目标
  • ConcreteSubject: 具体目标
  • Observer: 观察者
  • ConcreteObserver: 具体观察者

观察者模式

优点

  • 观察者模式可以实现表示层和数据逻辑层的分离,并定义了稳定的消息更新传递机制,抽象了更新接口,使得可以有各种各样不同的表示层作为具体观察者角色。
  • 观察者模式在观察目标和观察者之间建立一个抽象的耦合。
  • 观察者模式支持广播通信。
  • 观察者模式符合“开闭原则”的要求

缺点

  • 如果一个观察目标对象有很多直接和间接的观察者的话,将所有的观察者都通知到会花费很多时间。
  • 如果在观察者和观察目标之间有循环依赖的话,观察目标会触发它们之间进行循环调用,可能导致系统崩溃。
  • 观察者模式没有相应的机制让观察者知道所观察的目标对象是怎么发生变化的,而仅仅只是知道观察目标发生了变化。

注:

可以单独抽出一个事件处理程序,将更新操作抽象出来