《设计模式》建造者模式
定义：
建造者模式又叫生成器模式，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：
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，它主要用于创建一个复杂的对象，有两个作用：1. 隔离了客户与对象的生产过程 2. 负责控制产品对象的生产过程。
建造者模式的注意事项：
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
将复杂产品的创建步骤分解在不同的方法中，使得创建过程更为清晰，可以更精细地控制创建产品的过程
增加新的具体建造者无需修改原有类库代码，指挥者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都具有较多的共同点，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，因此这种情况下考虑是否还要选择建造者模式
建造者模式原理 UML 类图如下所示：
现在有一个盖房子的项目，需求如下：
- 盖房过程为打桩、砌墙、封顶
- 房子的类型很多，如普通房、高楼、别墅
- 各种类型的房子建造过程虽然相同，但是具体的要求不一样
传统的思维方式分析该项目，其 UML 图如下所示：
AbstractHouse 类
public abstract class AbstractHouse { public abstract void buildBasic(); public abstract void buildWalls(); public abstract void roofed(); public void build() { buildBasic(); buildWalls(); roofed(); } }
CommonHouse 类
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"); } }
Client 类
public class Client { public static void main(String[] args) { CommonHouse commonHouse = new CommonHouse(); commonHouse.build(); } }
传统方式实现简单易于操作，但是由于过于简单没有设计缓存层对象，也就是说将房子和建房子的过程封装在了一起，增加了耦合性，导致程序的扩展性和维护性不是很好。
因此，使用建造者模式的设计思想，将房子和建房子的过程解耦，其 UML 类图如下所示：
House 类
public class House { private String basic; private String wall; private String roofed; public String getBasic() { return basic; } public void setBasic(String basic) { this.basic = basic; } public String getWall() { return wall; } public void setWall(String wall) { this.wall = wall; } public String getRoofed() { return roofed; } public void setRoofed(String roofed) { this.roofed = roofed; } }
HouseBuilder 类
public abstract class HouseBuilder { protected House house = new House(); public abstract void buildBasic(); public abstract void buildWalls(); public abstract void roofed(); public House buildHouse() { return house; } }
CommonHouse 类
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10公分"); } @Override public void roofed() { System.out.println("普通房子封顶"); } }
HighBuilding 类
public class HighBuilding extends HouseBuilder{ @Override public void buildBasic() { System.out.println("高楼打地基100米"); } @Override public void buildWalls() { System.out.println("高楼砌墙20公分"); } @Override public void roofed() { System.out.println("高楼封顶"); } }
HouseDirector 类
public class HouseDirector { HouseBuilder houseBuilder = null; public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) { this.houseBuilder = houseBuilder; } public void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) { this.houseBuilder = houseBuilder; } //房子的建造流程交给指挥者 public House constructHouse() { houseBuilder.buildBasic(); houseBuilder.buildWalls(); houseBuilder.roofed(); return houseBuilder.buildHouse(); } }
Client 类
public class Client { public static void main(String[] args) { CommonHouse commonHouse = new CommonHouse(); HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse); houseDirector.constructHouse(); System.out.println("--------------------------"); HighBuilding highBuilding = new HighBuilding(); houseDirector.setHouseBuilder(highBuilding); houseDirector.constructHouse(); } }
除此之外，建造者模式在 JDK 中也有应用，JDK 中的 StringBuilder 类：
Appendable 接口定义多个 append 方法(抽象方法)，即 Appendable 为抽象建造者，定义了抽象方法
AbstractStringBuilder 类实现了 Appendable 接口方法，这里的 AbstractStringBuilder 已经是建造者，但是不能实例化
StringBuilder 既充当了指挥者角色又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
