前言

今天介紹建造者模式锄蹂，建造者模式又稱為生成器模式畴蹭，它是一種較為復(fù)雜坦仍、使用頻率也相對(duì)較低的創(chuàng)建型模式。建造者模式為客戶端返回的不是一個(gè)簡(jiǎn)單的產(chǎn)品撮胧，而是一個(gè)由多個(gè)部件組成的復(fù)雜產(chǎn)品桨踪。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，比如我們?nèi)ベI(mǎi)電腦芹啥，買(mǎi)的是成品而不是散裝的零件锻离。

正文

建造者模式概念

建造者模式(Builder Pattern)：將一個(gè)復(fù)雜對(duì)象的構(gòu)建與它的表示分離铺峭，使得同樣的構(gòu)建過(guò)程可以創(chuàng)建不同的表示。建造者模式是一種對(duì)象創(chuàng)建型模式汽纠。

產(chǎn)品的內(nèi)部表象

一個(gè)產(chǎn)品常有不同的組成成分作為產(chǎn)品的零件卫键，這些零件有可能是對(duì)象，也有可能不是對(duì)象虱朵，它們通常又叫做產(chǎn)品的內(nèi)部表象（internal representation）莉炉。不同的產(chǎn)品可以有不同的內(nèi)部表象，也就是不同的零件碴犬。使用建造模式可以使客戶端不需要知道所生成的產(chǎn)品有哪些零件絮宁，每個(gè)產(chǎn)品的對(duì)應(yīng)零件彼此有何不同，是怎么建造出來(lái)的服协，以及怎么組成產(chǎn)品绍昂。

對(duì)象性質(zhì)的建造

有些情況下，一個(gè)對(duì)象會(huì)有一些重要的性質(zhì)偿荷，在它們沒(méi)有恰當(dāng)?shù)闹抵熬接危瑢?duì)象不能作為一個(gè)完整的產(chǎn)品使用。比如跳纳，一個(gè)電子郵件有發(fā)件人地址忍饰、收件人地址、主題寺庄、內(nèi)容艾蓝、附錄等部分，而在最起碼的收件人地址得到賦值之前铣揉，這個(gè)電子郵件不能發(fā)送饶深。

有些情況下，一個(gè)對(duì)象的一些性質(zhì)必須按照某個(gè)順序賦值才有意義逛拱。在某個(gè)性質(zhì)沒(méi)有賦值之前敌厘，另一個(gè)性質(zhì)則無(wú)法賦值。這些情況使得性質(zhì)本身的建造涉及到復(fù)雜的商業(yè)邏輯朽合。這時(shí)候俱两，此對(duì)象相當(dāng)于一個(gè)有待建造的產(chǎn)品，而對(duì)象的這些性質(zhì)相當(dāng)于產(chǎn)品的零件曹步，建造產(chǎn)品的過(guò)程是建造零件的過(guò)程宪彩。由于建造零件的過(guò)程很復(fù)雜，因此讲婚，這些零件的建造過(guò)程往往被“外部化”到另一個(gè)稱做建造者的對(duì)象里尿孔，建造者對(duì)象返還給客戶端的是一個(gè)全部零件都建造完畢的產(chǎn)品對(duì)象。

建造模式利用一個(gè)導(dǎo)演者對(duì)象和具體建造者對(duì)象一個(gè)個(gè)地建造出所有的零件，從而建造出完整的產(chǎn)品對(duì)象活合。建造者模式將產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品的零件的建造過(guò)程對(duì)客戶端隱藏起來(lái)雏婶，把對(duì)建造過(guò)程進(jìn)行指揮的責(zé)任和具體建造者零件的責(zé)任分割開(kāi)來(lái)，達(dá)到責(zé)任劃分和封裝的目的白指。

建造者模式結(jié)構(gòu)圖

在建造者模式結(jié)構(gòu)圖中包含如下幾個(gè)角色：

● Builder（抽象建造者）：它為創(chuàng)建一個(gè)產(chǎn)品Product對(duì)象的各個(gè)部件指定抽象接口留晚，在該接口中一般聲明兩類方法，一類方法是buildPartX()告嘲，它們用于創(chuàng)建復(fù)雜對(duì)象的各個(gè)部件错维；另一類方法是getResult()，它們用于返回復(fù)雜對(duì)象橄唬。Builder既可以是抽象類赋焕，也可以是接口。

●ConcreteBuilder（具體建造者）：它實(shí)現(xiàn)了Builder接口轧坎，實(shí)現(xiàn)各個(gè)部件的具體構(gòu)造和裝配方法宏邮，定義并明確它所創(chuàng)建的復(fù)雜對(duì)象泽示，也可以提供一個(gè)方法返回創(chuàng)建好的復(fù)雜產(chǎn)品對(duì)象缸血。

●Product（產(chǎn)品角色）：它是被構(gòu)建的復(fù)雜對(duì)象，包含多個(gè)組成部件械筛，具體建造者創(chuàng)建該產(chǎn)品的內(nèi)部表示并定義它的裝配過(guò)程捎泻。

● Director（指揮者）：指揮者又稱為導(dǎo)演類，它負(fù)責(zé)安排復(fù)雜對(duì)象的建造次序埋哟，指揮者與抽象建造者之間存在關(guān)聯(lián)關(guān)系笆豁，可以在其construct()建造方法中調(diào)用建造者對(duì)象的部件構(gòu)造與裝配方法，完成復(fù)雜對(duì)象的建造赤赊〈秤客戶端一般只需要與指揮者進(jìn)行交互，在客戶端確定具體建造者的類型抛计，并實(shí)例化具體建造者對(duì)象（也可以通過(guò)配置文件和反射機(jī)制）哄孤，然后通過(guò)指揮者類的構(gòu)造函數(shù)或者Setter方法將該對(duì)象傳入指揮者類中。

導(dǎo)演者角色是與客戶端打交道的角色吹截。導(dǎo)演者將客戶端創(chuàng)建產(chǎn)品的請(qǐng)求劃分為對(duì)各個(gè)零件的建造請(qǐng)求瘦陈，再將這些請(qǐng)求委派給具體建造者角色。具體建造者角色是做具體建造工作的波俄，但是卻不為客戶端所知晨逝。

一般來(lái)說(shuō)，每有一個(gè)產(chǎn)品類懦铺，就有一個(gè)相應(yīng)的具體建造者類捉貌。這些產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)有一樣數(shù)目的零件，而每有一個(gè)零件就相應(yīng)地在所有的建造者角色里有一個(gè)建造方法。這里就舉買(mǎi)電腦的例子來(lái)介紹趁窃，我們假設(shè)電腦需要2個(gè)組件苍匆，主機(jī)和顯示器。

代碼示例

下面是Computer電腦產(chǎn)品的源代碼：

public class Computer {
    private String host;//主機(jī)
    private String display;// 顯示屏

    public String getHost() {
        return host;
    }

    public void setHost(String host) {
        this.host = host;
    }

    public String getDisplay() {
        return display;
    }

    public void setDisplay(String display) {
        this.display = display;
    }
}

下面是抽象建造者類Builder的源代碼：

public interface  Builder {
    public void buildHost();
    public void buildDisplay();
    public Computer retrieveResult();
}

下面是具體建造者類LenovoBuilder的源代碼：

public class LenovoBuilder implements Builder {
    Computer computer = new Computer();

    /**
     * 產(chǎn)品零件建造方法1
     */
    @Override
    public void buildDisplay() {
        //構(gòu)建產(chǎn)品的第一個(gè)零件
        computer.setDisplay("聯(lián)想顯示器");
    }

    /**
     * 產(chǎn)品零件建造方法1
     */
    @Override
    public void buildHost() {
        //構(gòu)建產(chǎn)品的第二個(gè)零件
        computer.setHost("聯(lián)想主機(jī)");
    }

    /**
     * 產(chǎn)品返還方法
     */
    @Override
    public Computer retrieveResult() {
        return computer;
    }

}

下面是具體建造者類HuaweiBuilder的源代碼：

public class HuaweiBuilder implements  Builder{
    Computer computer = new Computer();

    /**
     * 產(chǎn)品零件建造方法1
     */
    @Override
    public void buildDisplay() {
        //構(gòu)建產(chǎn)品的第一個(gè)零件
        computer.setDisplay("華為顯示器");
    }

    /**
     * 產(chǎn)品零件建造方法1
     */
    @Override
    public void buildHost() {
        //構(gòu)建產(chǎn)品的第二個(gè)零件
        computer.setHost("華為主機(jī)");
    }
    /**
     * 產(chǎn)品返還方法
     */
    @Override
    public Computer retrieveResult() {
        return computer;
    }
}

下面是指揮者類Director類的源代碼：

public class Director {
    /**
     * 持有當(dāng)前需要使用的建造器對(duì)象
     */
    private Builder builder;
    /**
     * 構(gòu)造方法棚菊，傳入建造器對(duì)象
     * @param builder 建造器對(duì)象
     */
    public Director(Builder builder){
        this.builder = builder;
    }
    /**
     * 產(chǎn)品構(gòu)造方法浸踩，負(fù)責(zé)調(diào)用各個(gè)零件建造方法
     */
    public void construct(){
        builder.buildHost();
        builder.buildDisplay();
    }
}

下面是客戶端類Client源代碼：

public class Client {
    public static void main(String[]args){
        Builder builder = new LenovoBuilder();
        Director director = new Director(builder);
        director.construct();
        Computer computer = builder.retrieveResult();
        System.out.println(computer.getHost());
        System.out.println(computer.getDisplay());
    }
}

輸出：

聯(lián)想主機(jī)
聯(lián)想顯示器

以上代碼就是模式了建造者模式的使用場(chǎng)景，其中電腦銷售人員相當(dāng)于指揮者统求，只要客戶確定電腦的類型检碗，電腦銷售人員可以通知電腦組裝人員給客戶組裝一臺(tái)電腦。

我們來(lái)看看時(shí)序圖：

客戶端負(fù)責(zé)創(chuàng)建導(dǎo)演者和具體建造者對(duì)象码邻。然后折剃，客戶端把具體建造者對(duì)象交給導(dǎo)演者，導(dǎo)演者操作具體建造者像屋，開(kāi)始創(chuàng)建產(chǎn)品怕犁。當(dāng)產(chǎn)品完成后，建造者把產(chǎn)品返還給客戶端己莺。

把創(chuàng)建具體建造者對(duì)象的任務(wù)交給客戶端而不是導(dǎo)演者對(duì)象奏甫，是為了將導(dǎo)演者對(duì)象與具體建造者對(duì)象的耦合變成動(dòng)態(tài)的，從而使導(dǎo)演者對(duì)象可以操縱數(shù)個(gè)具體建造者對(duì)象中的任何一個(gè)凌受。

總結(jié)

建造者模式的核心在于如何一步步構(gòu)建一個(gè)包含多個(gè)組成部件的完整對(duì)象阵子，使用相同的構(gòu)建過(guò)程構(gòu)建不同的產(chǎn)品，在軟件開(kāi)發(fā)中胜蛉，如果我們需要?jiǎng)?chuàng)建復(fù)雜對(duì)象并希望系統(tǒng)具備很好的靈活性和可擴(kuò)展性可以考慮使用建造者模式挠进。

1.主要優(yōu)點(diǎn)

• 在建造者模式中，客戶端不必知道產(chǎn)品內(nèi)部組成的細(xì)節(jié)誊册，將產(chǎn)品本身與產(chǎn)品的創(chuàng)建過(guò)程解耦领突，使得相同的創(chuàng)建過(guò)程可以創(chuàng)建不同的產(chǎn)品對(duì)象。

• 每一個(gè)具體建造者都相對(duì)獨(dú)立案怯，而與其他的具體建造者無(wú)關(guān)君旦，因此可以很方便地替換具體建造者或增加新的具體建造者，用戶使用不同的具體建造者即可得到不同的產(chǎn)品對(duì)象殴泰。由于指揮者類針對(duì)抽象建造者編程于宙，增加新的具體建造者無(wú)須修改原有類庫(kù)的代碼，系統(tǒng)擴(kuò)展方便悍汛，符合“開(kāi)閉原則”

• 可以更加精細(xì)地控制產(chǎn)品的創(chuàng)建過(guò)程捞魁。將復(fù)雜產(chǎn)品的創(chuàng)建步驟分解在不同的方法中，使得創(chuàng)建過(guò)程更加清晰离咐，也更方便使用程序來(lái)控制創(chuàng)建過(guò)程谱俭。

2.主要缺點(diǎn)

• 建造者模式所創(chuàng)建的產(chǎn)品一般具有較多的共同點(diǎn)奉件，其組成部分相似，如果產(chǎn)品之間的差異性很大昆著，例如很多組成部分都不相同县貌，不適合使用建造者模式，因此其使用范圍受到一定的限制凑懂。

• 如果產(chǎn)品的內(nèi)部變化復(fù)雜煤痕，可能會(huì)導(dǎo)致需要定義很多具體建造者類來(lái)實(shí)現(xiàn)這種變化，導(dǎo)致系統(tǒng)變得很龐大接谨，增加系統(tǒng)的理解難度和運(yùn)行成本摆碉。

3.適用場(chǎng)景

• 需要生成的產(chǎn)品對(duì)象有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這些產(chǎn)品對(duì)象通常包含多個(gè)成員屬性脓豪。

• 需要生成的產(chǎn)品對(duì)象的屬性相互依賴巷帝，需要指定其生成順序。

• 對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程獨(dú)立于創(chuàng)建該對(duì)象的類扫夜。在建造者模式中通過(guò)引入了指揮者類楞泼，將創(chuàng)建過(guò)程封裝在指揮者類中，而不在建造者類和客戶類中笤闯。

• 隔離復(fù)雜對(duì)象的創(chuàng)建和使用堕阔，并使得相同的創(chuàng)建過(guò)程可以創(chuàng)建不同的產(chǎn)品。

一直覺(jué)得自己寫(xiě)的不是技術(shù)望侈，而是情懷印蔬，一篇篇文章是自己這一路走來(lái)的痕跡⊥蜒茫靠專業(yè)技能的成功是最具可復(fù)制性的，希望我的這條路能讓你少走彎路例驹，希望我能幫你抹去知識(shí)的蒙塵捐韩，希望我能幫你理清知識(shí)的脈絡(luò)，希望未來(lái)技術(shù)之巔上有你也有我鹃锈。