创建者模式（Builder）
引入
盖房项目需求
- 需要建房子：这一过程为打桩、砌墙、封顶
- 房子有各种各样的，比如普通房，高楼，别墅，各种房子的过程虽然一样，但是要求不要相同的.
- 请编写程序，完成需求.
传统方式解决盖房需求
- 思路分析(图解)
- 代码
package com.atguigu.builder;
public abstract classAbstractHouse {
//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();
}
}
package com.atguigu.builder;
public class CommonHouse extendsAbstractHouse {
@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 ");
}
}
package com.atguigu.builder;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
commonHouse.build();
}
}
传统方式的问题分析
- 优点是比较好理解，简单易操作。
- 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。 - 解决方案：将产品和产品建造过程解耦 => 建造者模式.
建造者模式基本介绍
建造者模式（Builder Pattern） 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。
建造者模式原理类图
建造者模式解决盖房需求应用实例
需要建房子：这一过程为打桩、砌墙、封顶。不管是普通房子也好，别墅也好都需要经历这些过程，下面我们
使用建造者模式(Builder Pattern)来完成
思路分析图解(类图)
代码实现
产品
House
package com.atguigu.builder.improve;
//产品->Product
public class House {
private String baise;
private String wall;
private String roofed;
public String getBaise() {
return baise;
}
public void setBaise(String baise) {
this.baise = baise;
}
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;
}
}
抽象建造者
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;
}
}
具体创建者
（1）CommonHouse
package com.atguigu.builder.improve;
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 ");
}
}
（2）HighBuilding
package com.atguigu.builder.improve;
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
package com.atguigu.builder.improve;
//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();
}
}
总结
建造者模式的主要优点如下：
-
在建造者模式中，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。由于指挥者类针对抽象建造者编程，增加新的具体建造者无须修改原有类库的代码，系统扩展方便，符合 "开闭原则"。
-
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。
建造者模式的主要缺点如下：
-
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，例如很多组成部分都不相同，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，增加系统的理解难度和运行成本。
适用场景：
-
需要生成的产品对象有复杂的内部结构，这些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。在建造者模式中通过引入了指挥者类，将创建过程封装在指挥者类中，而不在建造者类和客户类中。
-
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的产品。
扩展
其实在开发中用的最多的可能是下面这种简略方式：
这种方式省略了 Director 和 抽象构件者，所以该方式不区分各种类型和不强调设置属性的顺序。感觉已经没有建造者模式的灵魂了，只是提供了一种方便的设置属性值的方式。
场景：创建一个用户，账号和密码为必填项：**
package com.haan.bulderpattern;
public class User {
private String code; //账号，必填
private String password; //密码，必填
private String nickName; //昵称，选填
private int age; //年龄，选填
private int sex; //性别，1：男性，0女性 ，选填
//构造函数设置为private
private User(String code, String password, String nickName, int age, int sex) {
this.code = code;
this.password = password;
this.nickName = nickName;
this.age = age;
this.sex = sex;
}
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"账号='" + code + '\'' +
", 密码='" + password + '\'' +
", 昵称='" + nickName + '\'' +
", 年龄=" + age +
", 性别='" + (sex==1?"男":"女") +
"'}";
}
public static class UserBuilder {
private String code; //账号，必填
private String password; //密码，必填
private String nickName; //昵称，选填
private int age; //年龄，选填
private int sex; //性别，1：男性，0女性 ，选填
//设置必填参数（账号，密码）
public UserBuilder(String code, String password) {
this.code = code;
this.password = password;
}
//设置昵称
public UserBuilder nickName(String nickName) {
this.nickName = nickName;
return this;
}
public UserBuilder age(int age) {
this.age = age;
return this;
}
public UserBuilder sex(int sex) {
this.sex = sex;
return this;
}
public User build() {
//数据校验
if (code==null||code.isEmpty())
throw new NullPointerException("code 为 null");
if (password.length()<6)
throw new RuntimeException("密码长度小于6");
//设置默认值
if (nickName==null||nickName.isEmpty())
this.nickName="新和";
return new User(code,password,nickName,age,sex);
}
}
}
测试：
package com.haan.bulderpattern;
public class testMain {
public static void main(String[] args) {
User user = new User.UserBuilder("123123", "12345678")
.age(22)
.sex(1)
.build();
System.out.println(user.toString());
}
}
