设计模式~~~建造者模式-阿里云开发者社区

学习难度：※※※※

使用频率：※※

在软件开发过程中有时需要创建一个复杂的对象，这个复杂对象通常由多个子部件按一定的步骤组合而成。例如，计算机是由 CPU、主板、内存、硬盘、显卡、机箱、显示器、键盘、鼠标等部件组装而成的，采购员不可能自己去组装计算机，而是将计算机的配置要求告诉计算机销售公司，计算机销售公司安排技术人员去组装计算机，然后再交给要买计算机的采购员。

生活中这样的例子很多，如游戏中的不同角色，其性别、个性、能力、脸型、体型、服装、发型等特性都有所差异；还有汽车中的方向盘、发动机、车架、轮胎等部件也多种多样；每封电子邮件的发件人、收件人、主题、内容、附件等内容也各不相同。

以上所有这些产品都是由多个部件构成的，各个部件可以灵活选择，但其创建步骤都大同小异。这类产品的创建无法用前面介绍的工厂模式描述，只有建造者模式可以很好地描述该类产品的创建。

建造者（Builder）模式和工厂模式的关注点不同：建造者模式注重零部件的组装过程，而工厂方法模式更注重零部件的创建过程，但两者可以结合使用。

一、定义

指将一个复杂对象的构造与它的表示分离，使同样的构建过程可以创建不同的表示，这样的设计模式被称为建造者模式

二、优点和缺点

优点:

封装性好，构建和表示分离。
扩展性好，各个具体的建造者相互独立，有利于系统的解耦。
客户端不必知道产品内部组成的细节，建造者可以对创建过程逐步细化，而不对其它模块产生任何影响，便于控制细节风险。

缺点：

产品的组成部分必须相同，这限制了其使用范围。
如果产品的内部变化复杂，如果产品内部发生变化，则建造者也要同步修改，后期维护成本较大。

2.1 特点

它是将一个复杂的对象分解为多个简单的对象，然后一步一步构建而成。它将变与不变相分离，即产品的组成部分是不变的，但每一部分是可以灵活选择的。

三、使用场景

建造者模式唯一区别于工厂模式的是针对复杂对象的创建。也就是说，如果创建简单对象，通常都是使用工厂模式进行创建，而如果创建复杂对象，就可以考虑使用建造者模式。

当需要创建的产品具备复杂创建过程时，可以抽取出共性创建过程，然后交由具体实现类自定义创建流程，使得同样的创建行为可以生产出不同的产品，分离了创建与表示，使创建产品的灵活性大大增加。

建造者模式主要适用于以下应用场景：

相同的方法，不同的执行顺序，产生不同的结果。
多个部件或零件，都可以装配到一个对象中，但是产生的结果又不相同。产品类非常复杂，或者产品类中不同的调用顺序产生不同的作用
初始化一个对象特别复杂，参数多，而且很多参数都具有默认值。

四、建造者模式的结构及使用

建造者（Builder）模式由产品、抽象建造者、具体建造者、指挥者等 4 个要素构成，现在我们来分析其基本结构和实现方法。

4.1 建造者模式的结构

建造者（Builder）模式的主要角色如下。

产品角色（Product）：它是包含多个组成部件的复杂对象，由具体建造者来创建其各个零部件。
抽象建造者（Builder）：它是一个包含创建产品各个子部件的抽象方法的接口，通常还包含一个返回复杂产品的方法 getResult()。
具体建造者(Concrete Builder）：实现 Builder 接口，完成复杂产品的各个部件的具体创建方法。
指挥者（Director）：它调用建造者对象中的部件构造与装配方法完成复杂对象的创建，在指挥者中不涉及具体产品的信息。

4.2 代码伺候(建造者模式的使用)

抽象建造者：包含创建产品各个子部件的抽象方法

package build.Builder;
/**
 * @Author Gordon
 * @Date 2020/10/9 15:21
 * @Motto: Only practice 72 changes, can laugh at 81 difficult
 */
//抽象建造者：包含创建产品各个子部件的抽象方法。
public abstract class Builder {
    //创建产品对象
    protected Product product = new Product();
    public abstract void buildPaoA();
    public abstract void buildPaoB();
    public abstract void buildPaoC();
    //返回产品对象
    public Product getProduct(){
        return  product;
    }
}

具体建造者：实现了抽象建造者接口。

package build.Builder;
/**
 * @Author Gordon
 * @Date 2020/10/9 15:25
 * @Motto: Only practice 72 changes, can laugh at 81 difficult
 */
//具体建造者：实现了抽象建造者接口。
public class ConcreteBuilder extends Builder {
    @Override
    public void buildPaoA() {
        System.out.println("建造PaoA");
    }
    @Override
    public void buildPaoB() {
        System.out.println("建造PaoB");
    }
    @Override
    public void buildPaoC() {
        System.out.println("建造PaoC");
    }
}

指挥者：调用建造者中的方法完成复杂对象的创建

package build.Builder;
/**
 * @Author Gordon
 * @Date 2020/10/9 15:26
 * @Motto: Only practice 72 changes, can laugh at 81 difficult
 */
//指挥者：调用建造者中的方法完成复杂对象的创建。
public class Director {
    private Builder builder;
    public Director(Builder builder) {
        this.builder = builder;
    }
    //产品构建与组装方法
    public Product construct() {
        builder.buildPaoA();
        builder.buildPaoB();
        builder.buildPaoC();
        return builder.getProduct();
    }
}

产品角色：包含多个组成部件的复杂对象

package build.Builder;
/**
 * @Author Gordon
 * @Date 2020/10/9 15:18
 * @Motto: Only practice 72 changes, can laugh at 81 difficult
 */
//产品角色：包含多个组成部件的复杂对象
public class Product {
    private String proA;
    private String proB;
    private String proC;
    public void setProA(String proA) {
        this.proA = proA;
    }
    public void setProB(String proB) {
        this.proB = proB;
    }
    public void setProC(String proC) {
        this.proC = proC;
    }
    public void show() {
        //显示产品特性
    }
}

测试类

package build.Builder;
/**
 * @Author Gordon
 * @Date 2020/10/9 15:08
 * @Motto: Only practice 72 changes, can laugh at 81 difficult
 */
//测试类
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Builder builder = new ConcreteBuilder();
        Director director = new Director(builder);
        Product product = director.construct();
        product.show();
    }
}

五、应用实例

创建产品簇

package build.Builder.user;
/**
 * @Author Gordon
 * @Date 2020/10/9 15:46
 * @Motto: Only practice 72 changes, can laugh at 81 difficult
 */
public abstract class AbstractProduct {
    protected String name;
    protected String partA;
    protected String partB;
    AbstractProduct(String name){
        this.name = name;
    }
    public String getPartA() {
        return partA;
    }
    public void setPartA(String partA) {
        this.partA = partA;
    }
    public void setPartB(String partB) {
        this.partB = partB;
    }
    public String toString(){
        return "name:"+name+", partA:"+partA+", partB:"+partB;
    }
}

创建建造者，建造师

package build.Builder.user;
/**
 * @Author Gordon
 * @Date 2020/10/9 15:49
 * @Motto: Only practice 72 changes, can laugh at 81 difficult
 */
//创建建造者，建造师...
// 他来创建产品的细节...
public class ProductBuilder {
    private final AbstractProduct product;
    public ProductBuilder(AbstractProduct product) {
        this.product = product;
    }
    // 设置partA
    public AbstractProduct setPartA(String partA){
        this.product.setPartA(partA);
        return this.product;
    }
    // 设置partB
    public AbstractProduct setPartB(String partB){
        this.product.setPartB(partB);
        return this.product;
    }
    public AbstractProduct getProduct(){
        this.check();
        return product;
    }
    /**
     * 这个方法用来校验product的关键信息是否全部设置完成。
     * @param
     * @author caodahuan
     * @date 2019/8/21
     * @return void
     */
    private void check() {
        // todo
    }
}

package build.Builder.user;
/**
 * @Author Gordon
 * @Date 2020/10/9 15:48
 * @Motto: Only practice 72 changes, can laugh at 81 difficult
 */
public class ProductXX extends AbstractProduct{
    ProductXX(String name) {
        super(name);
    }
}

package build.Builder.user;
/**
 * @Author Gordon
 * @Date 2020/10/9 15:48
 * @Motto: Only practice 72 changes, can laugh at 81 difficult
 */
public class ProductYY  extends AbstractProduct{
    ProductYY(String name) {
        super(name);
    }
}

重点！如何使用建造者帮我们建造

package build.Builder.user;
/**
 * @Author Gordon
 * @Date 2020/10/9 15:50
 * @Motto: Only practice 72 changes, can laugh at 81 difficult
 */
///重点！如何使用建造者帮我们建造
public class Director1 {
    private ProductBuilder builder;
    public Director1(ProductBuilder builder) {
        this.builder = builder;
    }
    public AbstractProduct getProduct(){
        builder.setPartA("零件A");
        builder.setPartB("零件B");
        return builder.getProduct();
    }
}

测试

package build.Builder.user;
/**
 * @Author Gordon
 * @Date 2020/10/9 15:46
 * @Motto: Only practice 72 changes, can laugh at 81 difficult
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Director1 director = new Director1(new ProductBuilder(new ProductXX("产品XX")));
        AbstractProduct product = director.getProduct();
        System.out.println(product.toString());
        director = new Director1(new ProductBuilder(new ProductXX("产品YY")));
        product = director.getProduct();
        System.out.println(product.toString());
    }
}

六、建造者模式和工厂模式的区别

建造者模式更加注重方法的调用顺序，工厂模式注重创建对象。
创建对象的力度不同，建造者模式创建复杂的对象，由各种复杂的部件组成，工厂模式创建出来的对象都一样
关注重点不一样，工厂模式只需要把对象创建出来就可以了，而建造者模式不仅要创建出对象，还要知道对象由哪些部件组成。
建造者模式根据建造过程中的顺序不一样，最终对象部件组成也不一样。

七、模式的扩展

建造者（Builder）模式在应用过程中可以根据需要改变，如果创建的产品种类只有一种，只需要一个具体建造者，这时可以省略掉抽象建造者，甚至可以省略掉指挥者角色

设计模式~~~建造者模式

一、定义

二、优点和缺点

2.1 特点

三、使用场景

四、建造者模式的结构及使用

4.1 建造者模式的结构

4.2 代码伺候(建造者模式的使用)

五、应用实例

六、建造者模式和工厂模式的区别

七、模式的扩展

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二、 优点和缺点

2.1 特点

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4.2 代码伺候(建造者模式的使用)

五、应用实例

六、 建造者模式和工厂模式的区别

七、 模式的扩展

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