建造者模式（Builder Pattern）

建造者模式（Builder Pattern）

建造者模式使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

案例一：传统模式（建房案例）

public abstract class AbstractHouse {
	//打地基
	public abstract void buildBasic();
	//砌墙
	public abstract void buildWalls();
	//封顶
	public abstract void roofed();
	public void build() {
		buildBasic();
		buildWalls();
		roofed();
	}
}

public class CommonHouse extends AbstractHouse {
	@Override
	public void buildBasic() {System.out.println(" 普通房子打地基 "); }
	@Override
	public void buildWalls() { System.out.println(" 普通房子砌墙 "); }
	@Override
	public void roofed() { System.out.println(" 普通房子封顶 "); }
}

public class HighBuilding extends AbstractHouse {
	@Override
	public void buildBasic() { System.out.println(" 高楼的打地基 "); }
	@Override
	public void buildWalls() { System.out.println(" 高楼的砌墙 "); }
	@Override
	public void roofed() { System.out.println(" 高楼的透明屋顶 "); }
}

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
		commonHouse.build();
		HighBuilding highBuilding = new HighBuilding();
		highBuilding.build();
	}
}

优点

• 比较好理解，简单易操作。

缺点

• 设计的程序结构， 过于简单，没有设计缓存层对象，程序的扩展和维护不好.也就是说，这种设计方案，把产品(即:房子)和创建产品的过程(即:建房子流程)封装在一起，耦合性增强了。

案例二：建造者模式

• 建造者模式(BuilderPattern)又叫生成器模式，是一种对象构建模式。它可以将复杂对象的建造过程抽象出来(抽象类别)，使这个抽象过程的不同实现方法可以构造出不同表现(属性)的对象。
• 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建细节。

建造者模式的四个角色

角色	解释
Product (产品角色)	一个具体的产品对象。
Builder (抽象建造者)	创建一个Product对象的各个部件指定的接口/抽象类。
ConcreteBuilder (具体建造者)	实现接口，构建和装配各个部件。
Director (指挥者)	构建一个使用Builder接口的对象。它主要是用于创建-一个 复杂的对象。它主要有两个作用，一是:隔离了客户与对象的生产过程，二是:负责控制产品对象的生产过程。

//产品->Product
public class House {
	private String baise;
	private String wall;
	private String roofed;
	//...省略get，set方法

// 抽象的建造者
public abstract class HouseBuilder {

	protected House house = new House();
	
	//将建造的流程写好, 抽象的方法
	public abstract void buildBasic();
	public abstract void buildWalls();
	public abstract void roofed();
	
	//建造房子好， 将产品(房子) 返回
	public House buildHouse() {
		return house;
	}
	
}

public class CommonHouse extends HouseBuilder {
	@Override
	public void buildBasic() { System.out.println(" 普通房子打地基5米 "); }
	@Override
	public void buildWalls() {System.out.println(" 普通房子砌墙10cm "); }
	@Override
	public void roofed() {System.out.println(" 普通房子屋顶 "); }
}

public class HighBuilding extends HouseBuilder {
	@Override
	public void buildBasic() {System.out.println(" 高楼的打地基100米 "); }
	@Override
	public void buildWalls() {System.out.println(" 高楼的砌墙20cm "); }
	@Override
	public void roofed() {System.out.println(" 高楼的透明屋顶 "); }
}

//指挥者，这里去指定制作流程，返回产品
public class HouseDirector {
	
	HouseBuilder houseBuilder = null;
	//构造器传入 houseBuilder
	public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {
		this.houseBuilder = houseBuilder;
	}
	//通过setter 传入 houseBuilder
	public void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) {
		this.houseBuilder = houseBuilder;
	}
	//如何处理建造房子的流程，交给指挥者
	public House constructHouse() {
		houseBuilder.buildBasic();
		houseBuilder.buildWalls();
		houseBuilder.roofed();
		return houseBuilder.buildHouse();
	}
}

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		//盖普通房子
		CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
		//准备创建房子的指挥者
		HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse);
		//完成盖房子，返回产品(普通房子)
		House house = houseDirector.constructHouse();
		System.out.println("--------------------------");
		//盖高楼
		HighBuilding highBuilding = new HighBuilding();
		//重置建造者
		houseDirector.setHouseBuilder(highBuilding);
		//完成盖房子，返回产品(高楼)
		houseDirector.constructHouse();
	}
}

建造者模式在JDK的应用和源码分析

java.lang.StringBuilder中的建造者模式

源码中建造者模式角色分析

• Appendable 接口定义了多个append方法(抽象方法),即Appendable为抽象建造者,定义了抽象方法
• AbstractStringBuilder 实现了Appendable 接口方法，这里的AbstractStringBuilder 已经是建造者， 只是不能实例化
• StringBuilder 即充当了指挥者角色，同时充当了具体的建造者，建造方法的实现是由AbstractStringBuilder 完成，而StringBuilder继承了AbstractStringBuilder

总结

• 客户端(使用程序)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
• 每一个具体建造者都相对独立，而与其他的具体建造者无关，因此可以很方便地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
• 可以更加精细地控制产品的创建过程。将复杂产品的创建步骤分解在不同的方法中，使得创建过程更加清晰，也更方便使用程序来控制创建过程
• 增加新的具体建造者无须修改原有类库的代码，指挥者类针对抽象建造者类编程，系统扩展方便，符合“开闭原则”
• 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，如果产品之间的差异性很大，则不适合使用建造者模式，因此其使用范围受到一定的限制。.
• 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类来实现这种变化，导致系统变得很庞大，因此在这种情况下，要考虑是否选择建造者模式.
  抽象上厂模式VS建造者模式
  抽象工厂模式实现对产品家族的创建，一个产品家族是这样的一系列产品:具有不同分类维度的产品组合，采用抽象工厂模式不需要关心构建过程，只关心什么产品由什么工厂生产即可。而建造者模式则是要求按照指定的蓝图建造产品，它的主要目的是通过组装零配件而产生一个新产品.