UML設(shè)計(jì)模式Builder,Teplate模式

10設(shè)計(jì)模式(4)

Builder、Template模式權(quán)巍主要內(nèi)容10.1Builder模式10.2Template模式10.3Command模式10.4依賴倒轉(zhuǎn)原則10.5接口隔離原則2UML和設(shè)計(jì)模式10.1Builder模式--創(chuàng)建型模式軟件系統(tǒng)中，創(chuàng)建“一個(gè)復(fù)雜對(duì)象”:

該對(duì)象由各個(gè)部分的子對(duì)象用一定的算法構(gòu)成；由于需求的變化，負(fù)責(zé)對(duì)象的各個(gè)部分（即：各個(gè)子對(duì)象）經(jīng)常變化，但是將它們組合在一起的算法卻相對(duì)穩(wěn)定。如何應(yīng)對(duì)這種變化？提供一種“封裝機(jī)制”來(lái)隔離出“復(fù)雜對(duì)象的各個(gè)部分”的變化，并令系統(tǒng)中復(fù)雜對(duì)象的構(gòu)建算法穩(wěn)定不變。3UML和設(shè)計(jì)模式10.1.1Builder模式的結(jié)構(gòu)將一個(gè)復(fù)雜對(duì)象的構(gòu)建與其表示相分離，使得同樣的構(gòu)建過(guò)程可以創(chuàng)建不同的表示。4UML和設(shè)計(jì)模式Builder模式的角色：抽象建造者（Builder）角色給出一個(gè)抽象接口，以規(guī)范產(chǎn)品對(duì)象的各個(gè)組成成分的建造。具體建造者（ConcreteBuilder）角色在應(yīng)用程序的調(diào)用下創(chuàng)建產(chǎn)品實(shí)例，完成2個(gè)任務(wù)：實(shí)現(xiàn)抽象建造者聲明的接口，給出一步步的完成創(chuàng)建產(chǎn)品實(shí)例的操作。在建造過(guò)程完成后，提供產(chǎn)品的實(shí)例。導(dǎo)演者（Director）角色調(diào)用具體建造者角色以創(chuàng)建產(chǎn)品對(duì)象，與客戶端交互，并不了解產(chǎn)品類的具體知識(shí)。產(chǎn)品（Product）角色產(chǎn)品，即：建造中的復(fù)雜對(duì)象。5UML和設(shè)計(jì)模式例：買肯德基兒童套餐

典型的兒童餐包括一個(gè)主食，一個(gè)輔食，一杯飲料和一個(gè)玩具（例如漢堡、炸雞、可樂(lè)和玩具車）。這些在不同的兒童餐中可以是不同的，但是組合成兒童餐的過(guò)程是相同的?？蛻舳耍侯櫩?。想去買一套套餐（這里面包括漢堡，可樂(lè)，薯?xiàng)l），可以有1號(hào)和2號(hào)兩種套餐供顧客選擇。導(dǎo)演者角色：收銀員。知道顧客想要買什么樣的套餐，并告訴餐館員工去準(zhǔn)備套餐。建造者角色：餐館員工。按照收銀員的要求去準(zhǔn)備具體的套餐，分別放入漢堡，可樂(lè)，薯?xiàng)l等。產(chǎn)品角色：最后的套餐，所有的東西放在同一個(gè)盤(pán)子里面。6UML和設(shè)計(jì)模式10.1.2Builder模式的示意代碼7UML和設(shè)計(jì)模式//導(dǎo)演者publicclassDirector{ privateBuilderbuilder;

//Director類的構(gòu)造方法 Director(Builderbuilder){ this.builder=builder; }

//產(chǎn)品構(gòu)造方法，負(fù)責(zé)調(diào)用各個(gè)零件建造方法 publicvoidconstruct(){ builder=newConcreteBuilder(); builder.buildPart1(); builder.buildPart2(); ...... }}8UML和設(shè)計(jì)模式//產(chǎn)品publicclassProduct{ //產(chǎn)品的相關(guān)內(nèi)容}//抽象建造者publicabstractclassBuilder{ //產(chǎn)品零件構(gòu)造方法

publicabstractvoidbuildPart1(); publicabstractvoidbuildPart2(); //產(chǎn)品返回方法

publicabstractProductretrieveResult();}9UML和設(shè)計(jì)模式//具體建造者publicclassConcreteBuilderextendsBuilder{ privateProductproduct=newProduct(); //產(chǎn)品返回方法

publicProductretrieveResult(){ returnproduct; } //產(chǎn)品零件建造方法

publicvoidbuildPart1(){ //buildthefirstpartoftheproduct } publicvoidbuildPart2(){ //buildthesecondpartoftheproduct } }10UML和設(shè)計(jì)模式建造模式的使用方法順序圖//客戶端程序classClient{publicstaticvoidmain(String[]args){ Builderbuilder=newConcreteBuilder(); Directordirector=newDirector(builder);

//構(gòu)造Product director.construct();

//獲得Product對(duì)象 Productproduct=builder.retrieveResult();}}11UML和設(shè)計(jì)模式什么情況下使用Builder模式(1)需要生產(chǎn)的產(chǎn)品對(duì)象有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。(2)需要生產(chǎn)的產(chǎn)品對(duì)象的屬性相互依賴。(3)在對(duì)象創(chuàng)建過(guò)程中會(huì)使用到系統(tǒng)中的其他一些對(duì)象，這些對(duì)象在產(chǎn)品對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程中不易得到。12UML和設(shè)計(jì)模式10.1.3例子示例代碼1：

產(chǎn)品、抽象建造者、具體建造者、導(dǎo)演者、客戶代碼例2：

任何證件生成都需要兩個(gè)部分組成--姓名和號(hào)碼。姓名由“姓”和“名”組成，而號(hào)碼則根據(jù)不同證件由不同的生成方式。如：學(xué)生證（"前綴"+號(hào)碼），身份證（"省份"+"城市"+"出生日期"+"隨機(jī)數(shù)"）。

示例代碼：builder-demo213UML和設(shè)計(jì)模式10.2模板模式（Template）UML和設(shè)計(jì)模式14行為型模式在軟件構(gòu)建過(guò)程中，對(duì)于某一項(xiàng)任務(wù)，它常常有穩(wěn)定的整體操作結(jié)構(gòu)，但各個(gè)子步驟卻有很多改變的需求，或者由于固有的原因（比如框架與應(yīng)用之間的關(guān)系）而無(wú)法和任務(wù)的整體結(jié)構(gòu)同時(shí)實(shí)現(xiàn)。如何在確定穩(wěn)定操作結(jié)構(gòu)的前提下，來(lái)靈活應(yīng)對(duì)各個(gè)子步驟的變化或者晚期實(shí)現(xiàn)需求？10.2.1什么是模板模式Template模板模式：定義一個(gè)操作中的算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中。本模式使得子類可以不改變一個(gè)算法的結(jié)構(gòu)即可重定義該算法的某些特定步驟。UML和設(shè)計(jì)模式1510.2.2模板模式的結(jié)構(gòu)UML和設(shè)計(jì)模式16模板模式的角色抽象模板類：

定義一個(gè)或多個(gè)抽象的操作，以便讓子類實(shí)現(xiàn)；

定義并實(shí)現(xiàn)一個(gè)模板方法，一般是具體方法；它給出了實(shí)現(xiàn)的框架，而框架中的具體組成則在相應(yīng)的抽象操作中，推遲到子類實(shí)現(xiàn)。具體類：

實(shí)現(xiàn)父類定義的一個(gè)或多個(gè)抽象方法。每個(gè)抽象模板類可對(duì)應(yīng)多個(gè)具體類，每個(gè)具體類都給出抽象方法的不同實(shí)現(xiàn)UML和設(shè)計(jì)模式17UML和設(shè)計(jì)模式18模板模式的一個(gè)簡(jiǎn)單的例子對(duì)多種汽車實(shí)現(xiàn)測(cè)試的例子（java）abstractpublicclassVehical{//表示汽車 publicabstractvoidstartup(); publicabstractvoidrun(); publicabstractvoidturn(intdegree); publicabstractvoidstop();

//模板方法 publicvoidTest() { //汽車測(cè)試的框架邏輯代碼

startup(); run(); turn(...); stop(); }}UML和設(shè)計(jì)模式19publicclassHongQiCarextendsVehical{//具體汽車

publicabstractvoidstartup(){ ……//紅旗車的具體啟動(dòng)

} publicabstractvoidrun(){…… } publicabstractvoidturn(intdegree){…… } publicabstractvoidstop(){…… }}publicclassClient{//客戶程序

publicstaticvoidmain(String[]args){ Vehicalhq=newHongQiCar(); hq.Test(); }}10.3Command模式--創(chuàng)建型模式命令模式：將一個(gè)請(qǐng)求封裝為一個(gè)對(duì)象，從而可用不同的請(qǐng)求對(duì)客戶進(jìn)行參數(shù)化；對(duì)請(qǐng)求排隊(duì)或記錄請(qǐng)求日志，以及支持可撤銷的操作。命令模式解耦了命令發(fā)送者和接受者之間聯(lián)系。命令模式的優(yōu)點(diǎn)：新的命令很容易被加入系統(tǒng)允許接收方?jīng)Q定是否要拒絕請(qǐng)求容易實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求日志的記錄、及請(qǐng)求的Undo、Redo20UML和設(shè)計(jì)模式Command模式的結(jié)構(gòu)21UML和設(shè)計(jì)模式Command模式的角色：客戶Client：創(chuàng)建了一個(gè)具體命令對(duì)象并確定其接收者；抽象命令Command：一個(gè)所有具體命令類的抽象接口；具體命令ConcreteCommand：負(fù)責(zé)調(diào)用接收者的相應(yīng)操作，實(shí)現(xiàn)接收者和行為之間的弱耦合；請(qǐng)求者Invoker：負(fù)責(zé)調(diào)用命令對(duì)象執(zhí)行請(qǐng)求；接收者Receiver：負(fù)責(zé)具體實(shí)施和執(zhí)行一個(gè)請(qǐng)求。22UML和設(shè)計(jì)模式10.1.2Command模式的示意代碼23UML和設(shè)計(jì)模式命令模式的一個(gè)簡(jiǎn)單的例子（java）實(shí)現(xiàn)對(duì)電視機(jī)的開(kāi)、關(guān)等命令進(jìn)行封裝，//抽象命令Command，Command.java：publicinterfaceCommand{

voidexecute();

}//具體命令1：關(guān)機(jī)CommandOff.java：

publicclassCommandOffimplementsCommand{

privateTvmyTv;

publicCommandOff(Tvtv){

myTv=tv;

}

publicvoidexecute(){

myTv.turnOff();

}

}24UML和設(shè)計(jì)模式//Invoker請(qǐng)求者，Control.java//增加新的具體命令時(shí)，需更改此文件publicclassControl{

privateCommandonCommand,offCommand;

publicControl(Commandon,Commandoff){

onCommand=on;

offCommand=off;

}

publicvoidturnOn(){

onCommand.execute();

}

publicvoidturnOff(){

offCommand.execute();

}

}25UML和設(shè)計(jì)模式命令模式的一個(gè)簡(jiǎn)單的例子（java）//命令接收者Reserver，TV.javapublicclassTv{

publicintcurrentChannel=0;

publicvoidturnOn(){

System.out.println("Thetelevisinoison.");

}

publicvoidturnOff(){

System.out.println("Thetelevisionisoff.");

}

}26UML和設(shè)計(jì)模式//具體命令2：開(kāi)機(jī)CommandOn.java：

publicclassCommandOnimplementsCommand{

privateTvmyTv;

publicCommandOn(Tvtv) {

myTv=tv;

}

publicvoidexecute() {

myTv.turnOn();

}

}//可方便添加其他具體命令，如頻道切換命令等27UML和設(shè)計(jì)模式//客戶程序Client：CommandTest.java：

publicclassCommandTest{

publicstaticvoidmain(String[]args){

//命令接收者

Tv

myTv=newTv();

//開(kāi)機(jī)命令

CommandOnon=newCommandOn(myTv);

//關(guān)機(jī)命令

CommandOffoff=newCommandOff(myTv);

//命令控制對(duì)象，即命令請(qǐng)求者Invoker

Contr