生成器模式

生成器模式结构

1. 生成器（Builder）接口声明在所有类型生成器中通用的产品构造步骤。

2. 具体生成器（Concrete Builders） 提供构造过程的不同实现。具体生成器也可以构造不遵循通用接口的产品。

3. 产品（Products）是最终生成的对象。由不同生成器构造的产品无需属于同一类层次结构或接口。

4. 主管（Director） 类定义调用构造步骤的顺序，这样你就可以创建和复用特定的产品配置。

5. 客户端（Client） 必须将某个生成器对象与主管类关联。一般情况下，你只需通过主管类构造函数的参数进行一次性关联即可。 此后主管类就能使用生成器对象完成后续所有的构造任务。但在客户端将生成器对象传递给主管类制造方法时还有另一种方式。在这种情况下，你在使用主管类生产产品时每次都可以使用不同的生成器。

生成器模式应用场景

• 使用生成器模式可避免 “重叠构造函数 （telescoping constructor）” 的出现。
假设你的构造函数中有十个可选参数， 那么调用该函数会非常不方便； 因此， 你需要重载这个构造函数， 新建几个只有较少参数的简化版。 但这些构造函数仍需调用主构造函数， 传递一些默认数值来替代省略掉的参数。
生成器模式让你可以分步骤生成对象， 而且允许你仅使用必须的步骤。 应用该模式后， 你再也不需要将几十个参数塞进构造函数里了。

• 当你希望使用代码创建不同形式的产品 （例如石头或木头房屋） 时， 可使用生成器模式。
如果你需要创建的各种形式的产品， 它们的制造过程相似且仅有细节上的差异， 此时可使用生成器模式。基本生成器接口中定义了所有可能的制造步骤， 具体生成器将实现这些步骤来制造特定形式的产品。 同时， 主管类将负责管理制造步骤的顺序。

• 使用生成器构造组合树或其他复杂对象。
生成器模式让你能分步骤构造产品。 你可以延迟执行某些步骤而不会影响最终产品。 你甚至可以递归调用这些步骤， 这在创建对象树时非常方便。生成器在执行制造步骤时， 不能对外发布未完成的产品。 这可以避免客户端代码获取到不完整结果对象的情况。

识别方法：生成器模式可以通过类来识别， 它拥有一个构建方法和多个配置结果对象的方法。 生成器方法通常支持方法链 （例如 someBuilder.setValueA(1).setValueB(2).create()）。

生成器模式优缺点

• 你可以分步创建对象， 暂缓创建步骤或递归运行创建步骤。

• 生成不同形式的产品时， 你可以复用相同的制造代码。

• 单一职责原则。 你可以将复杂构造代码从产品的业务逻辑中分离出来。

• 由于该模式需要新增多个类， 因此代码整体复杂程度会有所增加。

练手题目

题目描述

小明家新开了一家自行车工厂，用于使用自行车配件（车架 frame 和车轮 tires ）进行组装定制不同的自行车，包括山地车和公路车。

山地车使用的是Aluminum Frame（铝制车架）和 Knobby Tires（可抓地轮胎），公路车使用的是 Carbon Frame （碳车架）和 Slim Tries。

现在它收到了一笔订单，要求定制一批自行车，请你使用【建造者模式】告诉小明这笔订单需要使用那些自行车配置吧。

输入描述

输入的第一行是一个整数 N（1 ≤ N ≤ 100），表示订单的数量。

接下来的 N 行，每行输入一个字符串，字符串表示客户的自行车需求。

字符串可以包含关键词 "mountain" 或 "road"，表示客户需要山地自行车或公路自行车。

输出描述

对于每笔订单，输出该订单定制的自行车配置。

提示信息

在本例中：产品为自行车，可以有两个建造者：山地车建造者和公路车建造者。

题解