常见设计模式之【建造模式】
一、 建造者（Builder）模式
建造者模式可以将一个产品的内部表象与产品的生成过程分割开来，从而可以使一个建造过程生成具有不同的内部表象的产品对象。
对象性质的建造
有些情况下，一个对象会有一些重要的性质，在它们没有恰当的值之前，对象不能作为一个完整的产品使用。比如，一个电子邮件有发件人地址、收件人地址、主题、内容、附录等部分，而在最起码的收件人地址未被赋值之前，这个电子邮件不能发出。
再举一个例子:想象一下像电脑这样一个复杂的产品。每台电脑都有很多部分组成，包括CPU，光驱，显卡，内存.......最终的电脑产品需要按一定的顺序，先安装CPU然后内存等等，在组装过程没有结束之前，电脑是无法使用的。由于这一组装过程可能很复杂，而且可能会经常变动。那么就有必要将这易变的过程抽象出一个外部电脑组装者来负责产品的组装过程。另外，客户对于电脑产品肯定会有一些偏好，比如某些人喜欢DELL电脑，有些人喜欢IBM电脑，这些电脑生产者的组装产品的方式几乎雷同，也就是说针对客户的不同需要，电脑组装者的构造过程可以适合于不同的生产者。
对于这样的有多个零件组成的复杂产品的组装过程，就可以使用Builder建造者模式来完成。
有些情况下，一个对象的一些性质必须按照某个顺序赋值才有意义。在某个性质没有赋值之前，另一个性质则无法赋值。这些情况使得性质本身的建造涉及到复杂的商业逻辑。这时候，此对象相当于一个有待建造的产品，而对象的这些性质相当于产品的零件，建造产品的过程就是组合零件的过程。由于组合零件的过程很复杂，因此，这些"零件"的组合过程往往被"外部化"到一个称作建造者的对象里，建造者返还给客户端的是一个全部零件都建造完毕的产品对象。
命名的考虑
之所以使用"建造者"而没有用"生成器"就是因为用零件生产产品，"建造"更为合适，"创建"或"生成"不太恰当。
二、 Builder模式的结构：
建造者（Builder）角色：给出一个抽象接口，以规范产品对象的各个组成成分的建造。一般而言，此接口独立于应用程序的商业逻辑。模式中直接创建产品对象的是具体建造者（ConcreteBuilder）角色。具体建造者类必须实现这个接口所要求的方法：一个是建造方法，另一个是结果返还方法。
具体建造者（Concrete Builder）角色：担任这个角色的是于应用程序紧密相关的类，它们在应用程序调用下创建产品实例。这个角色主要完成的任务包括：
- 实现Builder角色提供的接口，一步一步完成创建产品实例的过程。
- 在建造过程完成后，提供产品的实例。 指导者（Director）角色：担任这个角色的类调用具体建造者角色以创建产品对象。导演者并没有产品类的具体知识，真正拥有产品类的具体知识的是具体建造者对象。
产品（Product）角色：产品便是建造中的复杂对象。
指导者角色是于客户端打交道的角色。导演者角色将客户端创建产品的请求划分为对各个零件的建造请求，再将这些请求委派给具体建造者角色。具体建造者角色是做具体建造工作的，但却不为客户端所知。
三、 程序举例：
该程序演示了Builder模式一步一步完成构件复杂产品的过程。用户可以控制生成过程以及生成不同对象。
import java.util.ArrayList;
/**
* 常见设计模式之【建造模式】
* @author Potter
*/
public class BuilderTest {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
BuilderTest test =new BuilderTest();
BuilderTest.Director director=test.new Director();
BuilderTest.Builder b1=test.new CounCreteBuilder1();
//Construct products:建造产品
director.Counstruct(b1);
Product p1=b1.GetResult();
p1.show();
}
//Director：指导者角色
class Director{
//methods
public void Counstruct(Builder builder){
builder.BuildPartA();
builder.BuildPartB();
}
}
//Builder：建造者角色
abstract class Builder{
//methods
abstract public void BuildPartA();
abstract public void BuildPartB();
abstract public Product GetResult();
}
//CounCreteBuilder1：具体建造者角色
class CounCreteBuilder1 extends Builder{
private Product product=new Product();
@Override
public void BuildPartA() {
// TODO Auto-generated method stub
product.Add("partA");
}
@Override
public void BuildPartB() {
// TODO Auto-generated method stub
product.Add("partB");
}
@Override
public Product GetResult() {
// TODO Auto-generated method stub
return product;
}
}
//Product产品角色
class Product{
//Fields
ArrayList<String> parts =new ArrayList<String>();
//methods
public void Add(String part){
parts.add(part);
}
public void show(){
System.out.println("Product Parts----");
for(String part:parts){
System.out.println(""+part);
}
}
}
}
四、 建造者模式的活动序列：
客户端负责创建指导者和具体建造者对象。然后，客户把具体建造者对象交给指导者。客户一声令下，指导者操纵建造者开始创建产品。当产品创建完成后，建造者把产品返还给客户端。
五、 建造者模式的演化
建造者模式在使用的过程中可以演化出多种形式。
省略抽象建造者角色
如果系统中只需要一个具体建造者的话，可以省略掉抽象建造者。这时代码可能如下：
import java.util.ArrayList;
/**
* 常见设计模式之【建造模式】
* @author Potter
*/
public class BuilderTest {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
BuilderTest test =new BuilderTest();
BuilderTest.Director director=test.new Director();
//Construct products:建造产品
director.counstruct();
Product p1=director.builder.getResult();
p1.show();
}
//Director：指导者角色
class Director{
private CounCreteBuilder1 builder=new CounCreteBuilder1();
//methods
public void counstruct(){
builder.buildPartA();
builder.buildPartB();
}
}
//CounCreteBuilder1：具体建造者角色
class CounCreteBuilder1 {
private Product product=new Product();
public void buildPartA() {
// TODO Auto-generated method stub
product.add("partA");
}
public void buildPartB() {
// TODO Auto-generated method stub
product.add("partB");
}
public Product getResult() {
// TODO Auto-generated method stub
return product;
}
}
//Product产品角色
class Product{
//Fields
ArrayList<String> parts =new ArrayList<String>();
//methods
public void add(String part){
parts.add(part);
}
public void show(){
System.out.println("Product Parts----");
for(String part:parts){
System.out.println(""+part);
}
}
}
}
省略指导者角色
在具体建造者只有一个的情况下，如果抽象建造者角色已经被省略掉，那么还可以省略掉指导者角色。让Builder角色自己扮演指导者与建造者双重角色。这时代码可能如下：
import java.util.ArrayList;
/**
* 常见设计模式之【建造模式】
* @author Potter
*/
public class BuilderTest {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
BuilderTest test =new BuilderTest();
CounCreteBuilder1 builder=test.new CounCreteBuilder1();
builder.counstruct();
Product p1=builder.getResult();
p1.show();
}
//CounCreteBuilder1：具体建造者角色
class CounCreteBuilder1 {
private Product product=new Product();
public void buildPartA() {
// TODO Auto-generated method stub
product.add("partA");
}
public void buildPartB() {
// TODO Auto-generated method stub
product.add("partB");
}
public Product getResult() {
// TODO Auto-generated method stub
return product;
}
public void counstruct(){
buildPartA();
buildPartB();
}
}
//Product产品角色
class Product{
//Fields
ArrayList<String> parts =new ArrayList<String>();
//methods
public void add(String part){
parts.add(part);
}
public void show(){
System.out.println("Product Parts----");
for(String part:parts){
System.out.println(""+part);
}
}
}
}
六、 在什么情况下使用建造者模式
以下情况应当使用建造者模式：
1、 需要生成的产品对象有复杂的内部结构。
2、 需要生成的产品对象的属性相互依赖，建造者模式可以强迫生成顺序。
3、 在对象创建过程中会使用到系统中的一些其它对象，这些对象在产品对象的创建过程中不易得到。
使用建造者模式主要有以下效果：
1、 建造模式的使用使得产品的内部表象可以独立的变化。使用建造者模式可以使客户端不必知道产品内部组成的细节。
2、 每一个Builder都相对独立，而与其它的Builder无关。
3、 模式所建造的最终产品更易于控制。
参看文章：
http://archive.cnblogs.com/a/1133133/
相关资料：
http://www.cnblogs.com/abcdwxc/archive/2007/08/30/876133.html