设计模式（建造者模式）

一、 简介

建造者模式（Builder Pattern）也叫生成器模式，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。

 

二、UML 类图

三、建造者模式的实现

案例：

首先我们来看一个简单的需求现在需要建房子：

1) 修建过程为打桩、砌墙、封顶。

2) 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。

3) 请编写程序，完成需求。

 

常规实现

1、 构建House 类，包含三个属性打桩、砌墙、封顶

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;
    }
}

2、定义一个抽象类定义三个抽象方法，分别为：打桩、砌墙、封顶

public abstract class HouseBuilder {

    public abstract void buildBase();

    public abstract void buildWall();

    public abstract void buildRoofed();

    public void buildHouse(){
        this.buildBase();
        this.buildWall();
        this.buildRoofed();
    }
}

3、根据房屋的类型去实现HouseBuilder ，以普通房为例

public class CommonHouse extends HouseBuilder {

    @Override
    public void buildBase() {
        System.out.println("构建地基");
    }

    @Override
    public void buildWall() {
        System.out.println("构建围墙");
    }

    @Override
    public void buildRoofed() {
        System.out.println("构建屋顶");
    }
}

4、模拟一个客户端

public class ClientTest {

    public static void main(String[] args) {
        CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
        commonHouse.buildHouse();
    }
}

常规实现比较好理解，但是这种设计方案将产品和产品的创建过程封装在了一起，我们可以将产品和产品的创建过程解耦。我们通过建造者模式实现：

1、修改HouseBuilder 类，通过build() 方法返回构建好的房子对象

public abstract class HouseBuilder {

    protected House house = new House();

    public abstract void buildBase();
    public abstract void buildWalls();
    public abstract void buildRoofed();

    public House build(){
        return house;
    }
}

2、 定义一个HouseDirector， 将房子的具体建造过程交给constructHouse 方法。

public class HouseDirector {

    HouseBuilder houseBuilder = null;

    public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {
        this.houseBuilder = houseBuilder;
    }

    public void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) {
        this.houseBuilder = houseBuilder;
    }

    //建造房子的流程，交给指挥者
    public House constructHouse(){
        houseBuilder.buildBase();
        houseBuilder.buildWalls();
        houseBuilder.buildRoofed();
        return houseBuilder.build();
    }
}

3、模拟一个客户端

public class ClientTest {

    public static void main(String[] args) {
        CommonHousre commonHousre = new CommonHousre();

        HouseDirector director = new HouseDirector(commonHousre);
        director.constructHouse();
    }
}

 

总结：

1、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。

2、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。

3、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。

4、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”。

5、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。 6、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。

7、抽象工厂模式 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。