Design Pattern: Builder 模式
 

2009-09-16 来源:riabook.cn

 

您想要建立一个迷宫产生程式,迷宫使用二维阵列来定义,0表示道路,1表示墙,2表示宝物,根据所定义的二维迷宫阵列,您想要程式自动产生各种不同材质的迷宫,例如砖墙迷宫,钻石迷宫等等。

您可以在程式中定义两个角色,一个是指导迷宫建立的Director角色,一个是按照指导者指示建立迷宫的Builder角色,Director根据定义的迷宫阵列来指导Builder,只要更换Builder,就可以完成不同材质的迷宫。

可以使用下面的UML 类别图来表示上述的概念:

Builder

实际上的程式设计如下:

  • MazeDirector.java
    public class MazeDirector {
        private int[][] maze;
        private IMazeBuilder mazeBuilder;
    
        public void setMaze(int[][] maze) {
            this.maze = maze;
        }
        
        public void setMazeBuilder(IMazeBuilder mazeBuilder) {
            this.mazeBuilder = mazeBuilder;
        }
        
        public void buildMaze() {
            for(int i = 0; i < maze.length; i++) {
                for(int j = 0; j < maze[i].length; j++) {
                    // 由于mazeBuilder是IMazeBuilder型态
                    // 所以无论Builder实例为何,这边的程式都无需变动
                    switch (maze[i][j]) {
                        case 0:
                            mazeBuilder.createRoadBlock();
                            break;
                        case 1:
                            mazeBuilder.createWallBlock();
                            break;
                        case 2:
                            mazeBuilder.createTreasureBlock();
                            break;
                        default:
                            System.out.println("undefined");
                    }
                }
                mazeBuilder.nextRow();    
            }
        }
    } 
    
  • IMazeBuilder.java
    public interface IMazeBuilder {
        public void createRoadBlock();
        public void createWallBlock();
        public void createTreasureBlock();
        public void nextRow();
    }
  • SoliderMazeBuilder.java
    public class SolidMazeBuilder implements IMazeBuilder {
        public void createWallBlock() {
            System.out.print("█");
        }
        
        public void createRoadBlock() {
            System.out.print(" ");
        }
        
        public void createTreasureBlock() {
            System.out.print("$ ");
        }
        
        public void nextRow() {
            System.out.println();
        }
    } 
    
  • DiamondMazeBuilder.java
    public class DiamondMazeBuilder implements IMazeBuilder {
        public void createWallBlock() {
            System.out.print("◇");
        }
        
        public void createRoadBlock() {
            System.out.print(" ");
        }
        
        public void createTreasureBlock() {
            System.out.print("* ");
        }
        
        public void nextRow() {
            System.out.println();
        }    
    }  
    

使用下面的程式来测试一下,它将产生两个迷宫图形:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] maze = {{1, 1, 1, 1, 1, 1, 1}, 
                        {1, 0, 0, 0, 0, 2, 1}, 
                        {1, 0, 1, 0, 1, 0, 1}, 
                        {1, 0, 2, 1, 0, 1, 1}, 
                        {1, 1, 0, 1, 0, 1, 1}, 
                        {1, 0, 0, 2, 0, 0, 1}, 
                        {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1}};
        
        MazeDirector mazeDirector = new MazeDirector();
        mazeDirector.setMaze(maze);
        
        System.out.println("Build SolidMaze....");
        mazeDirector.setMazeBuilder(new SolidMazeBuilder());
        mazeDirector.buildMaze();
        
        System.out.println("Build DiamondMaze....");
        
        mazeDirector.setMazeBuilder(
                       new DiamondMazeBuilder());
        mazeDirector.buildMaze();
    }
} 

Builder

在迷宫例子中并没有产生或返回产品物件,这视您的需求而定,迷宫例子只是将结果输出至主控台,您也可以设计一个产品物件,或是将结果直接输出为文件。

在 Gof 中有给出了一个不错的例子,以设计文件剖析器为例,该剖析器可以将文件转换为其它的格式,以DOC文件剖析器为例好了,假设希望析剖器可以将DOC文件转换为RTF或是PDF文件,可以如下设计结构:

Builder

简单来说,建筑者模式适用的场合,在于使得您可以依赖抽象的建筑蓝图,而实际建造时可以使用不同的实例,这是其之所以命为Builder的原因。


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