建造者模式

一、定义

建造者模式：是将一个复杂的对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
工厂类模式提供的是创建单个类的模式，而建造者模式则是将各种产品集中起来进行管理，用来创建复合对象，所谓复合对象就是指某个类具有不同的属性，其实建造者模式就是前面抽象工厂模式和最后的 Test 结合起来得到的。

 建造者模式通常包括下几个角色： 
1. builder（抽象建造者）：给出一个抽象结论，以规范产品对象的各个组成成分的建造。这个接口规定要实现复杂对象的那些部分的创建，并不涉及具体的对象部件的创建。 
2. ConcreteBuilder（具体建造者）：实现Builder接口，针对不同的商业逻辑，具体化复杂对象的各部分的创建。在构造过程完成后，提供产品的实例。 
3. Director（指导者）：调用具体建造者来创建复杂对象的各个部分，在指导者中不涉及具体产品的信息，只负责保证对象各部分完整创建或按某种顺序创建。 
4. Product（产品类）：要创建的复杂对象。

二、建造者模式的应用场景

拿车来说车的建造过程，包括造轮子，造发动机和造车身结构，这些生产顺序和装配顺序是可调的

/**
 * 产品类
 */
@Data
public class Car {
    private String wheel;
    private String skeleton;
    private String engine;
}

/**
 *  抽象建造者
 */
public interface ICarBuilder {
    public void buildWheel();
    public void buildSkeleton();
    public void buildEngine();

    Car buildCar();
}

/**
 * 具体建造者
 */
public class ConcreteBuilder implements ICarBuilder
{
    Car car;

    public ConcreteBuilder()
    {
        car = new Car();
    }

    @Override
    public void buildWheel()
    {
        car.setWheel("轮子");
    }

    @Override
    public void buildSkeleton()
    {
        car.setSkeleton("车身结构");
    }

    @Override
    public void buildEngine()
    {
        car.setEngine("发动机");
    }

    @Override
    public Car buildCar()
    {
        return this.car;
    }


}

/**
 * 指导者
 */
public class CarDirector {
    public Car constructCar(ICarBuilder builder) {
        builder.buildEngine();
        builder.buildSkeleton();
        builder.buildWheel();
        return builder.buildCar();
    }
    }

public class MainTest {
    public static void main(String[] args)
    {
        CarDirector director = new CarDirector();
        Car car = director.constructCar(new ConcreteBuilder());
        System.out.println(car.getWheel());
        System.out.println(car.getEngine());
        System.out.println(car.getSkeleton());
    }
}

三、适用场景

建造者模式适用于一个具有较多的零件的复杂产品的创建过程，由于需求的变化，组成这个复杂产品的各个零件经常发送变化，但是他们的组合方式却相对稳定。

​ 建造者模式适用于以下几种场景：

1、相同的方法，不同的执行顺序，产生不同的结果时。

2、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

3、产品类非常复杂，或者产品类中的调用顺序不同产生不同的作用，

4、当初始化一个对象特别复杂，参数多，而且很多参数都有默认值时。

四、建造者的链式写法

/**
 * 具体建造者
 */
public class ConcreteBuilder {

    private  Car car=new Car();

    public ConcreteBuilder addWheel(String wheel){
        car.setWheel(wheel);
        return this;
    }
    public ConcreteBuilder addSkeleton(String skeleton){
        car.setSkeleton(skeleton);
        return this;
    }
    public ConcreteBuilder addEngine(String engine){
        car.setEngine(engine);
        return this;
    }

    public void buildWheel() {

    }


    public void buildSkeleton() {

    }


    public void buildEngine() {

    }


    public Car buildCar() {
        return this.car;
    }

    @Data
    public class Car {
        private String wheel;
        private String skeleton;
        private String engine;
    }




}

public class MainTest {
    public static void main(String[] args)
    {
        ConcreteBuilder concreteBuilder=new ConcreteBuilder()
                .addWheel("轮子")
                .addEngine("发动机")
                .addSkeleton("车身结构");
        System.out.println(concreteBuilder.buildCar());
    }
}

开源框架JPA的SQL构造模式。在构造SQL查询条件的时候，需要根据不同的条件来拼接SQL字符串。如果查询条件复杂的时候，SQL拼接的过程也会变得非常复杂，从而给我们的代码维护带来非常大的困难。因此，所以如果有的大佬在写自己封装的sql框架时也会用到这里面的思想

五、建造者模式在源码中的体现

看JDK的StringBuilder，它提供append()方法，给我们开放构造步骤，最后调用toString()方法就可以获得一个构造好的完整字符串，源码如下：

public final class StringBuilder
    extends AbstractStringBuilder
    implements java.io.Serializable, CharSequence
{
    public StringBuilder append(StringBuffer sb) {
        super.append(sb);
        return this;
    }
}

在MyBatis中也有体现，比如CacheBuilder类。同样在 MyBatis 中，比如 SqlSessionFactoryBuilder 通过调用 build()方法获得的是一个SqlSessionFactory 类。

当然，在 Spring中自然也少不了，比如 BeanDefinitionBuilder 通过调用getBeanDefinition()方法获得一个BeanDefinition对象。

六、总结

建造者模式的优点：

1、封装性好，创建和使用分离；

2、扩展性好，建造类之间独立、一定程度上解耦。

建造者模式的缺点：

1、产生多余的Builder对象；

2、产品内部发生变化，建造者都要修改，成本较大。

建造者模式和工厂模式的区别

1、建造者模式更加注重方法的调用顺序，工厂模式注重于创建对象。

2、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都一样。

3、关注重点不一样，工厂模式模式只需要把对象创建出来就可以了，而建造者模式中不仅要创建出这个对象，还要知道这个对象由哪些部件组成。

4、建造者模式根据建造过程中的顺序不一样，最终的对象部件组成也不一样。可以理解为工厂创建过程是静态的，构建者模式创建过程经过外放而变成动态的。

git源码：https://github.com/ljx958720/design_patterns.git