5、建造者模式 – 法老的内卫的小站

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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.

1、传统方式

public abstract class AbstractHouse {

    /**
     * 打地基
     */
    public abstract void buildBasic();

    /**
     * 砌墙
     */
    public abstract void buildWalls();

    /**
     * 封顶
     */
    public abstract void roofed();

    public void bulid(){
        buildBasic();
        buildWalls();
        roofed();
    }
}

public class CommonHouse extends AbstractHouse{
    @Override
    public void buildBasic() {
        System.out.println("普通房子打地基 5m");
    }

    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println("普通房子砌墙 10cm");
    }

    @Override
    public void roofed() {
        System.out.println("普通房子封顶");
    }
}

public class VillaHouse extends AbstractHouse{
    @Override
    public void buildBasic() {
        System.out.println("别墅打地基 8m");
    }

    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println("别墅砌墙 16cm");
    }

    @Override
    public void roofed() {
        System.out.println("别墅封顶");
    }
}

public class BuildHouseTest {

    public static void main(String[] args) {
        VillaHouse villaHouse = new VillaHouse();
        villaHouse.bulid();
    }
}

1、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.

2、建造者模式

1、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。

2、建造者的四个角色

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。

3、代码实现

House对象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; } }
抽象类实现方法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 * @return */ public House buildHouse() { return house; } }
指挥者public class HouseDirector { HouseBuilder houseBuilder = null; public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) { this.houseBuilder = 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(); } }
不同产品的具体实现public class CommonHouse extends HouseBuilder { @Override public void buildBasic() { System.out.println("普通房子打地基 5m"); } @Override public void buildWalls() { System.out.println("普通房子砌墙 10cm"); } @Override public void roofed() { System.out.println("普通房子封顶"); } }public class VillaHouse extends HouseBuilder { @Override public void buildBasic() { System.out.println("别墅打地基 8m"); } @Override public void buildWalls() { System.out.println("别墅砌墙 16cm"); } @Override public void roofed() { System.out.println("别墅封顶"); } }
测试public class ImproveTest { public static void main(String[] args) { //普通房子 CommonHouse commonHouse = new CommonHouse(); HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse); houseDirector.constructHouse(); System.out.println("-------------------------------------"); //别墅 VillaHouse villaHouse = new VillaHouse(); HouseDirector houseDirector1 = new HouseDirector(villaHouse); houseDirector1.constructHouse(); } }

3、建造者模式在JDK 的应用和源码分析

java.lang.StringBuilder 中的建造者模式

源码中建造者模式角色分析

Appendable 接口定义了多个append 方法(抽象方法), 即Appendable 为抽象建造者, 定义了抽象方法

AbstractStringBuilder 实现了Appendable 接口方法，这里的AbstractStringBuilder 已经是建造者，只是不能实例化

StringBuilder 即充当了指挥者角色，同时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

4、注意事项和细节

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。

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。

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。

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”

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。

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.

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

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