borderlayout(borderlayout用法)

在軟件開發過程中有時需要創建一個復雜的對象，這個復雜對象通常由多個子部件按一定的步驟組合而成。例如，計算機是由 CPU、主板、內存、硬盤、顯卡、機箱、顯示器、鍵盤、鼠標等部件組裝而成的，采購員不可能自己去組裝計算機，而是將計算機的配置要求告訴計算機銷售公司，計算機銷售公司安排技術人員去組裝計算機，然后再交給要買計算機的采購員。

生活中這樣的例子很多，如游戲中的不同角色，其性別、個性、能力、臉型、體型、服裝、發型等特性都有所差異；還有汽車中的方向盤、發動機、車架、輪胎等部件也多種多樣；每封電子郵件的發件人、收件人、主題、內容、附件等內容也各不相同。

以上所有這些產品都是由多個部件構成的，各個部件可以靈活選擇，但其創建步驟都大同小異。這類產品的創建無法用前面介紹的工廠模式描述，只有建造者模式可以很好地描述該類產品的創建。

模式的定義與特點

建造者（Builder）模式的定義：指將一個復雜對象的構造與它的表示分離，使同樣的構建過程可以創建不同的表示，這樣的設計模式被稱為建造者模式。它是將一個復雜的對象分解為多個簡單的對象，然后一步一步構建而成。它將變與不變相分離，即產品的組成部分是不變的，但每一部分是可以靈活選擇的。

該模式的主要優點如下：

封裝性好，構建和表示分離。擴展性好，各個具體的建造者相互獨立，有利于系統的解耦?？蛻舳瞬槐刂喇a品內部組成的細節，建造者可以對創建過程逐步細化，而不對其它模塊產生任何影響，便于控制細節風險。

其缺點如下：

產品的組成部分必須相同，這限制了其使用范圍。如果產品的內部變化復雜，如果產品內部發生變化，則建造者也要同步修改，后期維護成本較大。

建造者（Builder）模式和工廠模式的關注點不同：建造者模式注重零部件的組裝過程，而工廠方法模式更注重零部件的創建過程，但兩者可以結合使用。

模式的結構與實現

建造者（Builder）模式由產品、抽象建造者、具體建造者、指揮者等 4 個要素構成，現在我們來分析其基本結構和實現方法。

1. 模式的結構

建造者（Builder）模式的主要角色如下。

產品角色（Product）：它是包含多個組成部件的復雜對象，由具體建造者來創建其各個零部件。抽象建造者（Builder）：它是一個包含創建產品各個子部件的抽象方法的接口，通常還包含一個返回復雜產品的方法 getResult()。具體建造者(Concrete Builder）：實現 Builder 接口，完成復雜產品的各個部件的具體創建方法。指揮者（Director）：它調用建造者對象中的部件構造與裝配方法完成復雜對象的創建，在指揮者中不涉及具體產品的信息。

其結構圖如圖 1 所示。

圖1 建造者模式的結構圖

2. 模式的實現

圖 1 給出了建造者（Builder）模式的主要結構，其相關類的代碼如下。

(1) 產品角色：包含多個組成部件的復雜對象。

class Product { private String partA; private String partB; private String partC; public void tPartA(String partA) { this.partA = partA; } public void tPartB(String partB) { this.partB = partB; } public void tPartC(String partC) { this.partC = partC; } public void show() { //顯示產品的特性 }}

(2) 抽象建造者：包含創建產品各個子部件的抽象方法。

abstract class Builder { //創建產品對象 protected Product product = new Product(); public abstract void buildPartA(); public abstract void buildPartB(); public abstract void buildPartC(); //返回產品對象 public Product getResult() { return product; }}

(3) 具體建造者：實現了抽象建造者接口。

public class ConcreteBuilder extends Builder { public void buildPartA() { product.tPartA("建造 PartA"); } public void buildPartB() { product.tPartB("建造 PartB"); } public void buildPartC() { product.tPartC("建造 PartC"); }}

(4) 指揮者：調用建造者中的方法完成復雜對象的創建。

class Director { private Builder builder; public Director(Builder builder) { this.builder = builder; } //產品構建與組裝方法 public Product construct() { builder.buildPartA(); builder.buildPartB(); builder.buildPartC(); return builder.getResult(); }}

(5) 客戶類。

public class Client { public static void main(String[] args) { Builder builder = new ConcreteBuilder(); Director director = new Director(builder); Product product = director.construct(); product.show(); }}模式的應用實例

【例1】用建造者（Builder）模式描述客廳裝修。

分析：客廳裝修是一個復雜的過程，它包含墻體的裝修、電視機的選擇、沙發的購買與布局等?？蛻舭蜒b修要求告訴項目經理，項目經理指揮裝修工人一步步裝修，最后完成整個客廳的裝修與布局，所以本實例用建造者模式實現比較適合。

這里客廳是產品，包括墻、電視和沙發等組成部分。具體裝修工人是具體建造者，他們負責裝修與墻、電視和沙發的布局。項目經理是指揮者，他負責指揮裝修工人進行裝修。

另外，客廳類中提供了 show() 方法，可以將裝修效果圖顯示出來（點此下載裝修效果圖的圖片）。客戶端程序通過對象生成器類 ReadXML 讀取 XML 配置文件中的裝修方案數據（點此下載 XML 文件），調用項目經理進行裝修。其類圖如圖 2 所示。

圖2 客廳裝修的結構圖

程序代碼如下：

package Builder;import java.awt.*;import javax.swing.*;public class ParlourDecorator { public static void main(String[] args) { try { Decorator d; d = (Decorator) ReadXML.getObject(); ProjectManager m = new ProjectManager(d); Parlour p = m.decorate(); p.show(); } catch (Exception e) { System.out.println(e.getMessage()); } }}//產品：客廳class Parlour { private String wall; //墻 private String TV; //電視 private String sofa; //沙發 public void tWall(String wall) { this.wall = wall; } public void tTV(String TV) { this.TV = TV; } public void tSofa(String sofa) { this.sofa = sofa; } public void show() { JFrame jf = new JFrame("建造者模式測試"); Container contentPane = jf.getContentPane(); JPanel p = new JPanel(); JScrollPane sp = new JScrollPane(p); String parlour = wall + TV + sofa; JLabel l = new JLabel(new ImageIcon("src/" + parlour + ".jpg")); p.tLayout(new GridLayout(1, 1)); p.tBorder(BorderFactory.createTitledBorder("客廳")); p.add(l); contentPane.add(sp, BorderLayout.CENTER); jf.pack(); jf.tVisible(true); jf.tDefaultCloOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); }}//抽象建造者：裝修工人abstract class Decorator { //創建產品對象 protected Parlour product = new Parlour(); public abstract void buildWall(); public abstract void buildTV(); public abstract void buildSofa(); //返回產品對象 public Parlour getResult() { return product; }}//具體建造者：具體裝修工人1class ConcreteDecorator1 extends Decorator { public void buildWall() { product.tWall("w1"); } public void buildTV() { product.tTV("TV1"); } public void buildSofa() { product.tSofa("sf1"); }}//具體建造者：具體裝修工人2class ConcreteDecorator2 extends Decorator { public void buildWall() { product.tWall("w2"); } public void buildTV() { product.tTV("TV2"); } public void buildSofa() { product.tSofa("sf2"); }}//指揮者：項目經理class ProjectManager { private Decorator builder; public ProjectManager(Decorator builder) { this.builder = builder; } //產品構建與組裝方法 public Parlour decorate() { builder.buildWall(); builder.buildTV(); builder.buildSofa(); return builder.getResult(); }}package Builder;import org.w3c.dom.Document;import org.w3c.dom.Node;import org.w3c.dom.NodeList;import javax.xml.parrs.DocumentBuilder;import javax.xml.parrs.DocumentBuilderFactory;import java.io.File;class ReadXML { public static Object getObject() { try { DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance(); DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder(); Document doc; doc = builder.par(new File("src/Builder/config.xml")); NodeList nl = doc.getElementsByTagName("className"); Node classNode = nl.item(0).getFirstChild(); String cName = "Builder." + classNode.getNodeValue(); System.out.println("新類名：" + cName); Class<?> c = Class.forName(cName); Object obj = c.newInstance(); return obj; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return null; } }}

程序運行結果如圖 3 所示。

圖3 客廳裝修的運行結果

模式的應用場景

建造者模式唯一區別于工廠模式的是針對復雜對象的創建。也就是說，如果創建簡單對象，通常都是使用工廠模式進行創建，而如果創建復雜對象，就可以考慮使用建造者模式。

當需要創建的產品具備復雜創建過程時，可以抽取出共性創建過程，然后交由具體實現類自定義創建流程，使得同樣的創建行為可以生產出不同的產品，分離了創建與表示，使創建產品的靈活性大大增加。

建造者模式主要適用于以下應用場景：

相同的方法，不同的執行順序，產生不同的結果。多個部件或零件，都可以裝配到一個對象中，但是產生的結果又不相同。產品類非常復雜，或者產品類中不同的調用順序產生不同的作用。初始化一個對象特別復雜，參數多，而且很多參數都具有默認值。建造者模式和工廠模式的區別

通過前面的學習，我們已經了解了建造者模式，那么它和工廠模式有什么區別呢？

建造者模式更加注重方法的調用順序，工廠模式注重創建對象。創建對象的力度不同，建造者模式創建復雜的對象，由各種復雜的部件組成，工廠模式創建出來的對象都一樣關注重點不一樣，工廠模式只需要把對象創建出來就可以了，而建造者模式不僅要創建出對象，還要知道對象由哪些部件組成。建造者模式根據建造過程中的順序不一樣，最終對象部件組成也不一樣。