30.1 工厂方法模式VS建造者模式 工厂方法模式注重的是整体对象的创建方法,而建造者模式注重的是部件构建的过程,旨在通过一步一步地精确构造创建出一个复杂的对象。我们举个简单例子来说明两者的差异,如要制造一个超人,如果使用工厂方法模式,直接产生出来的就是一个力大无穷、能够飞翔、内裤外穿的超人;而如果使用建造者模式,则需要组装手、头、脚、躯干等部分,然后再把内裤外穿,于是一个超人就诞生了。纯粹使用文字来描述比较枯燥,我们还是通过程序来更加清晰地认识两者的差别。 30.1.1 按工厂方法建造超人 首先,按照工厂方法模式创建出一个超人,类图如图30-1所示。 ![](https://box.kancloud.cn/2016-08-14_57b0036cba8a6.jpg) 图30-1 按工厂方法建造超人 类图中我们按照年龄段把超人分为两种类型:成年超人(如克拉克、超能先生)和未成年超人(如Dash、Jack)。这是一个非常正宗的工厂方法模式,定义一个产品的接口,然后再定义两个实现,通过超人制造工厂制造超人。想想看我们对超人最大印象是什么?当然是他的超能力,我们以specialTalent(特殊天赋)方法来代表,先看抽象产品类,如代码清单30-1所示。 代码清单30-1 超人接口 public interface ISuperMan {      //每个超人都有特殊技能      public void specialTalent(); } 产品的接口定义好了,我们再来看具体的产品。先看成年超人,很简单,如代码清单30-2所示。 代码清单30-2 成年超人 public class AdultSuperMan implements ISuperMan {      //超能先生      public void specialTalent() {              System.out.println("超人力大无穷");      } } 未成年超人的代码如代码清单30-3所示。 代码清单30-3 未成年超人 public class ChildSuperMan implements ISuperMan {      //超能先生的三个孩子      public void specialTalent() {              System.out.println("小超人的能力是刀枪不入、快速运动");      } } 产品都具备,那我们编写一个工厂类,其意图就是生产超人,具体是成年超人还是未成年超人,则由客户端决定,如代码清单30-4所示。 代码清单30-4 超人制造工厂 public class SuperManFactory {      //定义一个生产超人的工厂      public static ISuperMan createSuperMan(String type){              //根据输入参数产生不同的超人              if(type.equalsIgnoreCase("adult")){                      //生产成人超人                      return new AdultSuperMan();              }else if(type.equalsIgnoreCase("child")){                      //生产未成年超人                      return new ChildSuperMan();              }else{                      return null;              }      } } 产品有了,工厂类也有了,剩下的工作就是开始生产超人。这也非常简单,如代码清单30-5所示。 代码清单30-5 场景类 public class Client {      //模拟生产超人      public static void main(String[] args) {              //生产一个成年超人              ISuperMan adultSuperMan = SuperManFactory.createSuperMan("adult");              //展示一下超人的技能              adultSuperMan.specialTalent();      } } 建立了一个超人生产工厂,年复一年地生产超人,对于具体生产出的产品,不管是成年超人还是未成年超人,都是一个模样:深蓝色紧身衣、胸前S标记、内裤外穿,没有特殊的地方。但是我们的目的达到了——生产出超人,拯救全人类,这就是我们的意图。具体怎么生产、怎么组装,这不是工厂方法模式要考虑的,也就是说,工厂模式关注的是一个产品整体,生产出的产品应该具有相似的功能和架构。 注意 通过工厂方法模式生产出对象,然后由客户端进行对象的其他操作,但是并不代表所有生产出的对象都必须具有相同的状态和行为,它是由产品所决定。 30.1.2 按建造者模式建造超人 我们再来看看建造者模式是如何生产超人的,如图30-2所示。 ![](https://box.kancloud.cn/2016-08-14_57b0036cce92e.jpg) 图30-2 按建造者模式生产超人 又是一个典型的建造者模式!哎,不对呀!通用模式上抽象建造者与产品类没有关系呀!是的,我们当然可以加强了,我们在抽象建造者上使用了模板方法模式,每一个建造者都必须返回一个产品,但是产品是如何制造的,则由各个建造者自己负责。我们来看看程序,先看产品类,如代码清单30-6所示。 代码清单30-6 超人产品 public class SuperMan {      //超人的躯体      private String body;      //超人的特殊技能      private String specialTalent;      //超人的标志      private String specialSymbol;      public String getBody() {              return body;      }      public void setBody(String body) {              this.body = body;      }      public String getSpecialTalent() {              return specialTalent;      }      public void setSpecialTalent(String specialTalent) {              this.specialTalent = specialTalent;      }      public String getSpecialSymbol() {              return specialSymbol;      }      public void setSpecialSymbol(String specialSymbol) {              this.specialSymbol = specialSymbol;      } } 超人这个产品是由三部分组成:躯体、特殊技能、身份标记,这就类似于电子产品,首先生产出一个固件,然后再安装一个灵魂(软件驱动),最后再打上产品标签。完事了!一个崭新的产品就诞生了!我们的超人也是这样生产的,先生产一个普通的躯体,然后注入特殊技能,最后打上S标签,一个超人生产完毕。我们再来看一下建造者的抽象定义,如代码清单30-7所示。 代码清单30-7 抽象建造者 public abstract class Builder {      //定义一个超人的应用      protected final SuperMan superMan = new SuperMan();      //构建出超人的躯体      public void setBody(String body){              this.superMan.setBody(body);      }      //构建出超人的特殊技能      public void setSpecialTalent(String st){              this.superMan.setSpecialTalent(st);      }      //构建出超人的特殊标记      public void setSpecialSymbol(String ss){              this.superMan.setSpecialSymbol(ss);      }      //构建出一个完整的超人      public abstract SuperMan getSuperMan(); } 一个典型的模板方法模式,超人的各个部件(躯体、灵魂、标志)都准备好了,具体怎么组装则是由实现类来决定。我们先来看成年超人,如代码清单30-8所示。 代码清单30-8 成年超人建造者 public class AdultSuperManBuilder extends Builder {      @Override      public SuperMan getSuperMan() {              super.setBody("强壮的躯体");              super.setSpecialTalent("会飞行");              super.setSpecialSymbol("胸前带S标记");              return super.superMan;      } } 怎么回事?在第11章中讲解建造者模式的时候在产品中使用了模板方法模式,在这里怎么把模板方法模式迁移到建造者了?怎么会这样?你是不是在发出这样的疑问?别疑问了!设计模式只是提供了一个解决问题的意图:复杂对象的构建与它的表示分离,而没有具体定出一个设计模式必须是这样的实现,必须是这样的代码,灵活运用模式才是其根本,别学死板了。 我们继续看未成年超人的建造者,如代码清单30-9所示。 代码清单30-9 未成年超人建造者 public class ChildSuperManBuilder extends Builder {      @Override      public SuperMan getSuperMan() {              super.setBody("强壮的躯体");              super.setSpecialTalent("刀枪不入");              super.setSpecialSymbol("胸前带小S标记");              return super.superMan;      } } 大家注意看我们这两个具体的建造者,它们都关注了产品的各个部分,在某些应用场景下甚至会关心产品的构建顺序,即使是相同的部件,装配顺序不同,产生的结果也不同,这也正是建造者模式的意图:通过不同的部件、不同装配产生不同的复杂对象。我们再来看导演类,如代码清单30-10所示。 代码清单30-10 导演类 public class Director {      //两个建造者的应用      private static Builder  adultBuilder = new AdultSuperManBuilder();      //未成年超人的建造者      private static Builder childBuilder = new ChildSuperManBuilder();      //建造一个成年、会飞行的超人      public static SuperMan getAdultSuperMan(){              return adultBuilder.getSuperMan();      }      //建造一个未成年、刀枪不入的超人      public static SuperMan getChildSuperMan(){              return childBuilder.getSuperMan();      } } 这很简单,不多说了!看看场景类是如何调用的,如代码清单30-11所示。 代码清单30-11 场景类 public class Client {      public static void main(String[] args) {              //建造一个成年超人              SuperMan adultSuperMan = Director.getAdultSuperMan();              //展示一下超人的信息              adultSuperMan.getSpecialTalent();      } } 这个场景类的写法与工厂方法模式是相同的,但是你可以看到,在建立超人的过程中,建造者必须关注超人的各个部件,而工厂方法模式则只关注超人的整体,这就是两者的区别。 30.1.3 最佳实践 工厂方法模式和建造者模式都属于对象创建类模式,都用来创建类的对象。但它们之间的区别还是比较明显的。 ● 意图不同 在工厂方法模式里,我们关注的是一个产品整体,如超人整体,无须关心产品的各部分是如何创建出来的;但在建造者模式中,一个具体产品的产生是依赖各个部件的产生以及装配顺序,它关注的是“由零件一步一步地组装出产品对象”。简单地说,工厂模式是一个对象创建的粗线条应用,建造者模式则是通过细线条勾勒出一个复杂对象,关注的是产品组成部分的创建过程。 ● 产品的复杂度不同 工厂方法模式创建的产品一般都是单一性质产品,如成年超人,都是一个模样,而建造者模式创建的则是一个复合产品,它由各个部件复合而成,部件不同产品对象当然不同。这不是说工厂方法模式创建的对象简单,而是指它们的粒度大小不同。一般来说,工厂方法模式的对象粒度比较粗,建造者模式的产品对象粒度比较细。 两者的区别有了,那在具体的应用中,我们该如何选择呢?是用工厂方法模式来创建对象,还是用建造者模式来创建对象,这完全取决于我们在做系统设计时的意图,如果需要详细关注一个产品部件的生产、安装步骤,则选择建造者,否则选择工厂方法模式。