设计模式五、创建型模式-建造者模式

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创建型模式
这一类模式用于创建对象。
隐藏或抽象创建对象的细节，而不是使用 new直接创建对象。

设计模式一、创建型模式-单例模式
设计模式二、创建型模式-简单工厂模式
设计模式三、创建型模式-工厂模式
设计模式四、创建型模式-抽象工厂模式
设计模式五、创建型模式-建造者模式

建造者模式

核心是把“构成对象的组件的创建过程”与“组件装配成对象的过程”分离开。
与工厂模式的区别是：建造者模式更加关注组件装配的顺序。

该模式有两个角色，一个是建造者Builder，一个是导演Director。
Builder的职责是构建对象拥有的各个组件。
Director的职责是把这些组件按一定规则组合成一个对象。

下面让我们创建一张魔兽世界诺森德地图的两个区域：龙骨荒野和冰冠冰川。

定义地图对象（一张地图，有山峰、河流和建筑物）

class Map {
    // 拥有的山峰
    private String hill;
    // 拥有的河流
    private String river;
    // 拥有的建筑物
    private String building;

    // TODO Getter and setter

    @Override
    public String toString() {
        return "[" + hill + "," + river + "," + building + "]";
    }
}

定义地图建造者接口（也可以是抽象类，定义创建各个组件（山峰，河流，建筑物）的接口和获取最终对象（地图）的接口）

public interface MapBuilder {
    /**
     * 创建山峰
     * @param matedata 山峰的元数据，比如坐标，模型，贴图等。
     *                 可以使用建造者接口作为参数，同样使用建造者模式进行创建；
     *                 或使用抽象工厂接口作为参数，使用抽象工厂模式进行创建。
     */
    void buildHill(String matedata);

    /**
     * 创建河流
     * @param matedata 河流的元数据，比如坐标，模型，贴图等。
     *                 可以使用建造者接口作为参数，同样使用建造者模式进行创建；
     *                 或使用抽象工厂接口作为参数，使用抽象工厂模式进行创建。
     */
    void buildRiver(String matedata);

    /**
     * 创建建筑物
     * @param matedata 建筑物的元数据，比如坐标，模型，贴图等。
     *                 可以使用建造者接口作为参数，同样使用建造者模式进行创建；
     *                 或使用抽象工厂接口作为参数，使用抽象工厂模式进行创建。
     */
    void buildBuilding(String matedata);

    /**
     * 获得构建的地图
     * @return Map 构建的地图
     */
    Map getMap();
}

定义地图构建的导演类（需要提供地图元数据和指定一个地图建造者）

public class MapDirector {
    // 地图元数据，包含了山峰、河流和建筑物等元数据
    private HashMap mapMatedata;
    // 地图建造者
    private MapBuilder builder;

    public MapDirector(HashMap mapMatedata, MapBuilder builder) {
        this.mapMatedata = mapMatedata;
        this.builder = builder;
    }

    /**
     * 根据提供的地图元数据，指导建造者如何使用组件构建最终地图
     * @return Map 返回最终地图
     */
    public Map build() {
        if (mapMatedata.containsKey("Hill")) {
            // 如果地图包含山峰，则创建山峰
            builder.buildHill(mapMatedata.get("Hill"));
        }
        if (mapMatedata.containsKey("River")) {
            // 如果地图包含河流，则创建河流
            builder.buildRiver(mapMatedata.get("River"));
        }
        if (mapMatedata.containsKey("Building")) {
            // 如果地图包含建筑物，则创建建筑物
            builder.buildBuilding(mapMatedata.get("Building"));
        }
        // TODO 可以在这里配置各种规则，比如必须要有建筑物，如果没有则地图构建失败等等
        // 返回由各个组件合成的地图
        return builder.getMap();
    }
}

定义具体的地图建造者类（MapBuilder的实现类，实现了创建组件（山峰，河流，建筑物）的接口）
下面创建龙骨荒野区域

class DragonblightMapBuilder implements MapBuilder {

    // 龙骨荒野区域地图信息
    private Map map;

    public DragonblightMapBuilder() {
        map = new Map();
    }

    @Override
    public void buildHill(String matedata) {
        // TODO 使用山峰元数据，构建山峰
        // 可选，可以不实现，表示该地图不需要山峰
        map.setHill(matedata);
    }

    @Override
    public void buildRiver(String matedata) {
        // TODO 使用河流元数据，构建河流
        // 可选，可以不实现，表示该地图不需要河流
        map.setRiver(matedata);
    }

    @Override
    public void buildBuilding(String matedata) {
        // TODO 使用建筑物元数据，构建建筑物
        // 可选，可以不实现，表示该地图不需要建筑物
        map.setBuilding(matedata);
    }

    @Override
    public Map getMap() {
        // 返回龙骨荒野区域地图信息
        return map;
    }
}

再创建冰冠冰川区域

class IcecrownGlacierMapBuilder implements MapBuilder {

    // 冰冠冰川区域地图信息
    private Map map;

    public IcecrownGlacierMapBuilder() {
        map = new Map();
    }

    @Override
    public void buildHill(String matedata) {
        // TODO 使用山峰元数据，构建山峰
        // 可选，可以不实现，表示该地图不需要山峰
        map.setHill(matedata);
    }

    @Override
    public void buildRiver(String matedata) {
        // TODO 使用河流元数据，构建河流
        // 可选，可以不实现，表示该地图不需要河流
        map.setRiver(matedata);
    }

    @Override
    public void buildBuilding(String matedata) {
        // TODO 使用建筑物元数据，构建建筑物
        // 可选，可以不实现，表示该地图不需要建筑物
        map.setBuilding(matedata);
    }

    @Override
    public Map getMap() {
        // 返回冰冠冰川区域地图信息
        return map;
    }
}

测试

public class Main {
    /**
     * 建造者模式:
     * 核心是把“构成对象的组件的创建过程”与“组件装配成对象的过程”分离开。
     * 与工厂模式的区别是：建造者模式更加关注组件装配的顺序。
     * 

     * 该模式有两个角色，一个是建造者Builder，一个是导演Director。
     * Builder的职责是构建对象拥有的各个组件。
     * Director的职责是把这些组件按一定规则组合成一个对象。
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 创建诺森德地图的龙骨荒野区域
        HashMap dragonblightMapData = new HashMap<>();
        // 有山峰
        dragonblightMapData.put("Hill", "巨大的龙骨");
        // 没有河流
        // 有建筑物
        dragonblightMapData.put("Building", "龙眠神殿");
        Map dragonblightMap = new MapDirector(dragonblightMapData, new DragonblightMapBuilder()).build();
        // 龙骨荒野区域地图：[巨大的龙骨,null,龙眠神殿]
        System.out.println("龙骨荒野区域地图：" + dragonblightMap.toString());

        // 创建诺森德地图的冰冠冰川区域
        HashMap icecrownGlacierMapData = new HashMap<>();
        // 没有山峰
        // 有河流
        icecrownGlacierMapData.put("River", "一大片的冰川");
        // 有建筑物
        icecrownGlacierMapData.put("Building", "巨大的冰塔");
        Map icecrownGlacierMap = new MapDirector(icecrownGlacierMapData, new IcecrownGlacierMapBuilder()).build();
        // 冰冠冰川区域地图：[null,一大片的冰川,巨大的冰塔]
        System.out.println("冰冠冰川区域地图：" + icecrownGlacierMap.toString());
    }
}