设计模式读书笔记（四）——建造者模式

模式定义：

建造者模式(Builder Pattern)定义：将复杂对象的构件与它的表示分离，使得同样的构件构建过程可以创建不同的表示。建造者模式是一步一步创建一个复杂的对象，它允许用户只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建它们，用户不需要知道内部的具体构件细节。建造者模式属于对象创建型模式 。

模式结构

1.Builder(抽象建造者)

抽象建造者为创建一个产品Product对象的各个部件抽象接口，在该接口中一般声明两类方法，一类方法是buildPartX(),它们用于创建复杂对象的各个部件；另一个方法是getResult(),它们用于返回复杂对象。它既可以是抽象类，也可以是接口。

2.ConcreteBuilder(具体建造者)

具体建造者实现了Builder接口，实现各个部件的构造和装配方法，定义并明确它所创建的复杂对象，也可以提供一个方法返回创建好的复杂产品对象。

3.Product(产品角色)

产品角色是被构件的复杂对象，包含多个组成部件，具体建造者创建该产品的内部表示并定义它的装配过程。

4.Director(指挥者)

它负责安排复杂对象的建造次序，指挥者与抽象建造者之间存在关联关系，可以在其construct()建造方法中调用建造者对象的部件构造与装配方法，完成复杂对象的建造。客户端一般只需要与指挥者进行交互，在客户端确定具体建造者类型，并实例化具体建造者对象(也可通过配置文件和反射机制)，然后通过指挥者类的构造函数或set方法将该独享传入指挥者类中。

模式优缺点

优点：

客户端不必知道产品内部组成的细节，将产品本身与产品的创建过程解耦，使得相同的创建过程可以创建不同的产品对象；
每个具体建造者都相对独立，而与其他的具体建造这无关，因此，可以很方便的替换具体建造者或增加新的具体建造者，用户使用不同的具体建造者即可得到不同的产品对象，符合 “开闭原则”；
可以更加精细地控制产品的创建过程。

缺点：

由于建造者模式所创建的产品一般具有较多的共同点，其组成部分相似，因此其适用范围受到了一定的限制，如果产品的内部变化复杂，可能会导致需要定义很多具体建造者来实现这种变化，导致系统变得很庞大。

模式的适用情况

需要生成的产品对象有复杂的内部结构，且产品对象通常包含多个成员属性；
需要生成的产品对象的属性相互依赖，需要指定其生成顺序；
对象的创建过程独立于创建该对象的类；
隔离复杂对象的创建和使用，并使得相同的创建过程可以创建不同类型的产品。

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题目

某游戏软件中人物角色包括多种类型，不同类型的人物角色，其性别，脸型，服装，发型等外部特征有所差异，使用建造者模式创建人物角色对象。

绘制类图并编程实现

思路结构图

代码

1.主要代码

（1）Actor角色类：复杂产品对象，角色的定义了五个成员属性：角色类型，性别，脸型，服装，发型。在Actor中还包含成员属性Getter方法和Setter方法。

public class Actor {
    private String type; 
    private String sex;
    private String face; 
    private String costume; 
    private String hairStyle; 

    public String getType() {
        return type;
    }
    public void setType(String type) {
        this.type = type;
    }
    public String getSex() {
        return sex;
    }
    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }
    public String getFace() {
        return face;
    }
    public void setFace(String face) {
        this.face = face;
    }
    public String getCostume() {
        return costume;
    }
    public void setCostume(String costume) {
        this.costume = costume;
    }
    public String getHairStyle() {
        return hairStyle;
    }
    public void setHairStyle(String hairStyle) {
        this.hairStyle = hairStyle;
    }

}

（2）抽象建造者ActorBuilder（角色建造者类）：它是一个抽象类，声明了抽象的不见组装方法buildType()、buildSex()、buildFace()、buildCostum()、buildHairStyle()，在ActorBuilder中定义的Actor类型的对象actor,提供了工厂方法getActor()用于返回actor对象。

public abstract class ActorBuilder {
    protected Actor actor = new Actor(); //定义Actor类型的对象actor

    public  abstract void buildType() ;
    public abstract void buildSex();
    public abstract void buildFace();
    public abstract void buildCostume();
    public abstract void buildHairStyle();
    //工厂方法createActor()返回actor对象
    public Actor getActor() {
        return actor;
    }
}

(3）具体建造者类AngelBuilder：实例一个天使子类： AngelBuilder。
天使角色建造器AngelBuilder

public class AngelBuilder extends ActorBuilder {
    public void buildType() {
        actor.setType("天使");
    }
    public void buildSex() {
        actor.setSex("女");
    }
    public void buildFace() {
                actor.setFace("漂亮");
    }
    public void buildCostume() {
        actor.setCostume("白裙");

    }
    public void buildHairStyle() {
        actor.setHairStyle("长发");
    }
}

（4）指挥者ActorController（游戏角色创建控制器）在游戏角色创建过程中，她就是角色的创建者，在其中定义了一个抽象建造者类型的变量ac,具体建造者类型有玩家制定，在其construct()方法中调用ac对象的部件组装方法和工厂方法，用于向玩家返回一个角色的详情。

public class ActorController {
    private ActorBuilder ac;
    public void setActorBuilder(ActorBuilder ac) {
        this.ac = ac;
    }
    public Actor construct() {
        ac.buildType();
        ac.buildSex();
        ac.buildFace();
        ac.buildCostume();
        ac.buildHairStyle();
        return ac.getActor();
    }
}

2.辅助代码

（1）XMLUtil类

public class XMLUtil { 
     public static Object getBean(){

            try {
                    DocumentBuilderFactory dFactory =DocumentBuilderFactory.newInstance();
                 DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder();
                 Document doc;
                 doc =builder.parse(new File("config.xml")); 
                 NodeList nl = doc.getElementsByTagName("className");
                 Node classNode = nl.item(0).getFirstChild();
                 String cName =classNode.getNodeValue();
                 Class c = Class.forName(cName);
                 Object obj = c.newInstance();
                 return obj;
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
                return null;
            } 
     }
}

（2）配置文件config.xml

<config>
  <className>edu.xatu.AngelBuilderclassName>
config>

（3）测试类Test:通过存储在配置文件中的具体建造者类的类名可以获得一个具体的建造者对象，然后将其传入指挥者类ActorController的对象ac中，通过ac的construct()方法来调用各属性方法并返回给客户端Test。

public class Test {
    public static void main(String[] args) { 
    ActorBuilder ab = (ActorBuilder)XMLUtil.getBean();
    ActorController ac = new ActorController();
    ac.setActorBuilder(ab); 

    Actor actor = ac.construct() ;
    System.out.println(actor.getType() + "的外观:");
    System.out.println("性别：" + actor.getSex());
    System.out.println("面容：" + actor.getFace());
    System.out.println("服装：" + actor.getCostume());
    System.out.println("发型:" + actor.getHairStyle());
    }
}

运行结果：