設計模式之-創建類模式大PK

• 創建類模式包括工廠方法模式、建造者模式、抽象工廠模式、單例模式和原型模式，他們能夠提供對象的創建和管理職責。其中單例模式和原型模式模式非常容易理解，單例模式是要保持在內存中只有一個對象，原型模式是通過複製的方式產生一個新的對象。而工廠方法模式、抽象工廠模式和建造者模式，這三者之間有較大的相似性。

工廠方法模式VS建造者模式

• 工廠方法模式注重的是整體對象的創建方法，而建造者模式注重的是部件構建的過程，旨在通過一步一步地精確構造創建出一個複雜的對象。就拿造車來說吧，工廠方法模式，直接生產出來的就是奔馳、寶馬和大眾；而建造者模式則不同了，則需要創建車胎、引擎、車門、座椅、車燈等等，然後組裝成一輛奔馳或者寶馬車。如下我們分別介紹兩種模式的造車過程。
• 工廠方法模式造車

首先工廠方法模式的類圖如下，其中我們將車輛分為三種奔馳、寶馬、大眾，定義一個接口，在定義三種車型的創建實現，通過汽車製造工廠生產汽車。通過類圖代碼略。

• 建造者模式造車

建造者模式設計一個車需要先把車進行拆分，分為引擎、車輪和車體三部分，然後由建造者進行建造，並通過設計圖紙建造車輛，注重零件的配合、組裝和封裝從一個細微構件角度看待一個對象，建造者模式的類圖如下。

這個看起來還有點複雜呢，我們還是看看通用類圖的源碼吧，一點一點的分析一下，首先我們還是先看看這個奔馳和寶馬汽車吧，還是把大眾汽車給忘記了！源碼還是挺簡單的，就是一些get和set方法。

public interface ICar {
 public String getWheel();
 public String getEngine();
 public String getCarbody();
}
public class Benz implements ICar{
 private Blueprint bp;
 public Benz(Blueprint bp){
 this.bp = bp;
 }
 @Override
 public String getWheel() {
 // TODO Auto-generated method stub
 return this.bp.getWheel();
 }
 @Override
 public String getEngine() {
 // TODO Auto-generated method stub
 return this.bp.getEngine();
 }
 @Override
 public String getCarbody() {
 // TODO Auto-generated method stub
 return this.bp.getBody();
 }
}
public class BMW implements ICar{
 private Blueprint bp;
 public BMW(Blueprint bp){
 this.bp = bp;
 }
 public String getBody() {
 return this.bp.getBody();
 }
 public String getWheel() {
 // TODO Auto-generated method stub
 return this.bp.getWheel();
 }
 @Override
 public String getEngine() {
 // TODO Auto-generated method stub
 return this.bp.getEngine();
 }
 @Override
 public String getCarbody() {
 // TODO Auto-generated method stub
 return this.bp.getBody();
 }
}

接下來我們看看我們重頭戲CarBuilder，寫起來發現也沒有那麼複雜了。

public abstract class CarBuilder {
 private Blueprint bp;
 public abstract ICar buildCar();
 public void receiveBlueprint(Blueprint bp){
 this.bp = bp;
 }
 protected Blueprint getBlueprint(){
 return this.bp;
 }
}
public class BenzBuilder extends CarBuilder{
 @Override
 public ICar buildCar() {
 // TODO Auto-generated method stub
 return new Benz(super.getBlueprint());
 }
}
public class BMWBuilder extends CarBuilder{
 @Override
 public ICar buildCar() {
 // TODO Auto-generated method stub
 return new BMW(super.getBlueprint());
 }
}

最後只剩下導演類了，看來最複雜的還是導演，要設計車輛的藍圖，並正確的調用建造方法。

public class Director {
 private CarBuilder benzBuilder = new BenzBuilder();
 private CarBuilder BMWbuilder = new BMWBuilder();
 private Blueprint bp;
 public ICar createBenz(){
 bp = new Blueprint();
 bp.setBody("BenzBody");
 bp.setEngine("BenzEngine");
 bp.setWheel("BenzWheel");
 return createCar(benzBuilder, bp);
 }
 public ICar createBMW(){
 bp = new Blueprint();
 bp.setBody("BMWBody");
 bp.setEngine("BMWEngine");
 bp.setWheel("BMWWheel");
 return createCar(BMWbuilder, bp);
 }
 private ICar createCar(CarBuilder carBuilder, Blueprint bp){
 carBuilder.receiveBlueprint(bp);
 return carBuilder.buildCar();
 }
}

大功告成，我們通過客戶端調用一下看看運行狀況。

public class Client {
 /**
 * @param args
 */
 public static void main(String[] args) {
 // TODO Auto-generated method stub
 Director director = new Director();
 ICar benz = director.createBenz();
 ICar BMW = director.createBMW();
 System.out.println(benz.getCarbody()); //BenzBody
 System.out.println(BMW.getCarbody()); //BMWBody
 }
}

• 最佳實踐

工廠方法模式和建造者模式都屬於對象創建類模式，都是用來創建類對象。但他們之間區別還是比較明顯的。

• 意圖不同：工廠方法模式關注的是產品的整體，如寶馬、大眾車整體，無需關心產品的各個部分是如何創建出來的；但在建造者模式中，一個具體產品的產生是依賴各個部件的產生以及裝配順序，它關注的是「由零件一步一步地組裝出產品對象」。工廠方法模式創建對象粒度較粗，而建造者模式創建對象的粒度較細。
• 產品的複雜度不同，工廠方法模式創建出來的寶馬和奔馳車的樣子是一樣的，而建造者模式創建的寶馬車和奔馳車可以分別指定不同的車體部分。

抽象工廠模式VS建造者模式

抽象工廠模式實現對產品家族的創建，一個產品家族是一系列不同分類維度的產品組合，採用抽象工廠模式則是不需要關心構建過程，只關心什麼產品由什麼工廠生產即可。我們生產的奔馳和寶馬車當然不能各只有一種型號，奔馳車有商務車還有運動型車SUV，同樣寶馬車也是如此。因此我們需要改進工廠方法模式，引入抽象工廠模式生產車輛。抽象工廠模式類圖如下：

對外界調用者來說，只要更換了一個具備相同結構的對象，即可發生非常大的改變，如我們原本使用BenzFactory生產汽車，但是系統突然也生產寶馬汽車，則只需要將BenzFactory替換為BMWFactory即可，注意這裡生產的是一輛完整的車，對於一個產品，只要給出產品的代碼即可生產，抽象工廠模式把一輛車認為是一個完整的，不可拆分的對象，注重完整性，不會出現一個寶馬工廠生產奔馳車的情況，不能生產混合車型。而建造者模式可以將不同車型的零件任意組合。如果希望屏蔽對象的創建過程，只提供一個封裝良好的對象，則可以選擇抽象工廠模式。而建造者模式可以用在構件的裝配方面，如通過裝配不同的組件或者相同組件的不同順序，可以產生出一個新的對象，是一個非常靈活的架構，方便地擴展和維護系統。