UML設(shè)計模式Builder,Teplate模式

10設(shè)計模式(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)計模式10.1Builder模式--創(chuàng)建型模式軟件系統(tǒng)中，創(chuàng)建“一個復(fù)雜對象”:

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

典型的兒童餐包括一個主食，一個輔食，一杯飲料和一個玩具（例如漢堡、炸雞、可樂和玩具車）。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，薯條），可以有1號和2號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備套餐。建造者角色：餐館員工。按照收銀員的要求去準備具體的套餐，分別放入漢堡，可樂，薯條等。產(chǎn)品角色：最后的套餐，所有的東西放在同一個盤子里面。6UML和設(shè)計模式10.1.2Builder模式的示意代碼7UML和設(shè)計模式//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，負責調(diào)用各個零件建造方法 publicvoidconstruct(){ builder=newConcreteBuilder(); builder.buildPart1(); builder.buildPart2(); ...... }}8UML和設(shè)計模式//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對象 Productproduct=builder.retrieveResult();}}11UML和設(shè)計模式什么情況下使用Builder模式(1)需要生產(chǎn)的產(chǎn)品對象有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。(2)需要生產(chǎn)的產(chǎn)品對象的屬性相互依賴。(3)在對象創(chuàng)建過程中會使用到系統(tǒng)中的其他一些對象，這些對象在產(chǎn)品對象的創(chuàng)建過程中不易得到。12UML和設(shè)計模式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部分組成--姓名和號碼。姓名由“姓”和“名”組成，而號碼則根據(jù)不同證件由不同的生成方式。如：學生證（"前綴"+號碼），身份證（"省份"+"城市"+"出生日期"+"隨機數(shù)"）。

示例代碼：builder-demo213UML和設(shè)計模式10.2模板模式（Template）UML和設(shè)計模式14行為型模式在軟件構(gòu)建過程中，對于某一項任務(wù)，它常常有穩(wěn)定的整體操作結(jié)構(gòu)，但各個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）而無法和任務(wù)的整體結(jié)構(gòu)同時實現(xiàn)。如何在確定穩(wěn)定操作結(jié)構(gòu)的前提下，來靈活應(yīng)對各個子步驟的變化或者晚期實現(xiàn)需求？10.2.1什么是模板模式Template模板模式：定義一個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)計模式1510.2.2模板模式的結(jié)構(gòu)UML和設(shè)計模式16模板模式的角色抽象模板類：

定義一個或多個抽象的操作，以便讓子類實現(xiàn)；

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

實現(xiàn)父類定義的一個或多個抽象方法。每個抽象模板類可對應(yīng)多個具體類，每個具體類都給出抽象方法的不同實現(xiàn)UML和設(shè)計模式17UML和設(shè)計模式18模板模式的一個簡單的例子對多種汽車實現(xiàn)測試的例子（java）abstractpublicclassVehical{//表示汽車 publicabstractvoidstartup(); publicabstractvoidrun(); publicabstractvoidturn(intdegree); publicabstractvoidstop();

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

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

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

} 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：將一個請求封裝為一個對象，從而可用不同的請求對客戶進行參數(shù)化；對請求排隊或記錄請求日志，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：新的命令很容易被加入系統(tǒng)允許接收方?jīng)Q定是否要拒絕請求容易實現(xiàn)請求日志的記錄、及請求的Undo、Redo20UML和設(shè)計模式Command模式的結(jié)構(gòu)21UML和設(shè)計模式Command模式的角色：客戶Client：創(chuàng)建了一個具體命令對象并確定其接收者；抽象命令Command：一個所有具體命令類的抽象接口；具體命令ConcreteCommand：負責調(diào)用接收者的相應(yīng)操作，實現(xiàn)接收者和行為之間的弱耦合；請求者Invoker：負責調(diào)用命令對象執(zhí)行請求；接收者Receiver：負責具體實施和執(zhí)行一個請求。22UML和設(shè)計模式10.1.2Command模式的示意代碼23UML和設(shè)計模式命令模式的一個簡單的例子（java）實現(xiàn)對電視機的開、關(guān)等命令進行封裝，//抽象命令Command，Command.java：publicinterfaceCommand{

voidexecute();

}//具體命令1：關(guān)機CommandOff.java：

publicclassCommandOffimplementsCommand{

privateTvmyTv;

publicCommandOff(Tvtv){

myTv=tv;

}

publicvoidexecute(){

myTv.turnOff();

}

}24UML和設(shè)計模式//Invoker請求者，Control.java//增加新的具體命令時，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)計模式命令模式的一個簡單的例子（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)計模式//具體命令2：開機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)計模式//客戶程序Client：CommandTest.java：

publicclassCommandTest{

publicstaticvoidmain(String[]args){

//命令接收者

Tv

myTv=newTv();

//開機命令

CommandOnon=newCommandOn(myTv);

//關(guān)機命令

CommandOffoff=newCommandOff(myTv);

//命令控制對象，即命令請求者Invoker

Contr