Java设计模式之（三）——建造者模式

摘要：建造者模式实现建造者模式实现创建抽象建造者类创建具体建造者类。建造者模式使用场景建造者模式使用场景相同的方法，不同的执行顺序，产生不同的事件结果时，可以采用建造者模式。

1、什么是建造者模式

Separate the construction of a complex object from its representation so that the same construction process can create different representations.

将一个复杂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。

说人话：将构造复杂对象的过程和组成对象的部件解耦。就像攒电脑一样，不管什么品牌的配件，只要兼
容就可以装上；同样，一样的配件，可以有好多组装的方式。更直接点就是同一个类，通过内部不同属性状态构造不同的对象。

2、建造者模式定义

在建造者模式中，有 4 个定义：

①、Product(产品类) :我们具体需要生成的类对象

②、Builder(抽象建造者类)：为我们需要生成的类对象，构建不同的模块属性，即：公开构建产品类的属性，隐藏产品类的其他功能。

③、ConcreteBuilder(具体建造者类)：实现抽象类定义的所有方法，并返回一个组建好的对象。

④、Director(导演类)：确定构建我们的类对象具体有哪些模块属性，在实际应用中可以不需要这个角色，直接通过client处理。

3、实例

比如我们去买车，一般同一辆车会有多个版本，根据配置不一样，分为经典版、舒适版、豪华版等，比如经典版是手动挡手动座椅，舒适版是自动挡全景天窗等。

public class Car {    // 车名称    private String name;    // 自动挡    private String automaticCatch;    // 手动挡    private String manualTransmission;    // 全景天窗    private String panoramicSunroof;    // 自动座椅    private String automaticSeat;    // 手动座椅    private String manualSeat;    // 倒车影像    private String reversingImage;    //省略get/set方法}

3.1 普通实现

public class GeneralTest {    public Car getCarInstance(String carName){        Car car = new Car();        if("经典版".equals(carName)){            car.setName("经典版");            car.setManualTransmission("手动挡");        }else if("舒适版".equals(carName)){            car.setName("舒适版");            car.setAutomaticCatch("自动挡");            car.setManualSeat("手动座椅");        }else if("豪华版".equals(carName)){            car.setName("豪华版");            car.setAutomaticCatch("自动挡");            car.setAutomaticSeat("自动座椅");            car.setReversingImage("倒车影像");            car.setPanoramicSunroof("全景天窗");        }else{            throw new IllegalArgumentException("carName is error: carName="+carName);        }        return car;    }}

注意，并不是说高版本汽车一定具有低版本所有配置，比如舒适版配置是手动座椅，豪华版是自动座椅，而且不同版本之间配置有交叉。

从上面可以看出，根据汽车类型，我们可以创建相应配置的汽车，但其实汽车的配置是有很多的，种类一旦多了，上面的代码就会显得很臃肿，也不好维护，于是我们用建造者模式来重构。

3.2 建造者模式实现

①、创建抽象建造者类

public abstract class CarBuilder {    public abstract Car buildClassic();    public abstract Car buildComfortable();    public abstract Car buildLuxury();}

②、创建具体建造者类。对抽象建造者类的抽象方法进行实现赋值，达到我们所需要的结果。

public class CarConcreteBuilder extends CarBuilder{    @Override    public Car buildClassic() {        Car car = new Car();        car.setName("经典版");        car.setManualTransmission("手动挡");        return car;    }    @Override    public Car buildComfortable() {        Car car = new Car();        car.setName("舒适版");        car.setAutomaticCatch("自动挡");        car.setManualSeat("手动座椅");        return car;    }    @Override    public Car buildLuxury() {        Car car = new Car();        car.setName("豪华版");        car.setAutomaticCatch("自动挡");        car.setAutomaticSeat("自动座椅");        car.setReversingImage("倒车影像");        car.setPanoramicSunroof("全景天窗");        return car;    }}

③、创建我们的导演类，指导我们怎么去创建对象

public class CarDirector {    private CarBuilder carBuilder;    public CarDirector(CarBuilder carBuilder){        this.carBuilder = carBuilder;    }    public Car classicConstruct(){        return carBuilder.buildClassic();    }    public Car comfortableConstruct(){        return carBuilder.buildComfortable();    }    public Car luxuryConstruct(){        return carBuilder.buildLuxury();    }}

④、测试

public class BuilderTest {    public static void main(String[] args) {        CarBuilder carBuilder = new CarConcreteBuilder();        CarDirector carDirector = new CarDirector(carBuilder);        Car classicCar = carDirector.classicConstruct();        System.out.println(classicCar);        Car comfortableCar = carDirector.comfortableConstruct();        System.out.println(comfortableCar);    }}

另外，对于不同配置之间有互斥关系，比如有了手动挡，就不可能有自动挡，属性之间的关系我们也可以在具体建造者类 CarConcreteBuilder 进行设置。

4、与工厂模式区别

前面我们介绍工厂模式时说了由工厂类来负责创建对象，而建造者模式也是让具体建造者类负责创建对象，那这两者有什么区别呢？

实际上工厂模式是用来创建不同但是相关类型的对象（继承同一父类或者接口的一组子类），由给定的参数来决定创建哪种类型的对象。而建造者模式是用来创建一种类型的复杂对象，通过设置不同的可选参数，“定制化”地创建不同的对象。

有这样一个例子可以形象的解释：

顾客走进一家餐馆点餐，我们利用工厂模式，根据用户不同的选择，来制作不同的食物，比如披萨、汉堡、沙拉。对于披萨来说，用户又有各种配料可以定制，比如奶酪、西红柿、起司，我们通过建造者模式根据用户选择的不同配料来制作披萨。

5、建造者模式优点

①、封装性

使用建造者模式可以使客户端不必知道产品内部组成的细节， 如例子中我们就不需要关心每一种版本汽车内部是如何实现的， 产生的对象类型就是Car。

②、建造者独立，容易扩展

其实对于上面例子中的 CarConcreteBuilder 类，有三个方法，分别构造经典版、舒适版、豪华版汽车，每个方法内部是不受影响的，或者我们还可以直接把这一个类拆成三个类。

③、便于控制细节风险

由于具体每个建造者过程是独立的，因此可以对过程更加细化，而不会对其它模块产生影响。

6、建造者模式使用场景

①、相同的方法， 不同的执行顺序， 产生不同的事件结果时， 可以采用建造者模式。

②、多个部件或零件， 都可以装配到一个对象中， 但是产生的运行结果又不相同时， 则可以使用该模式。

③、产品类非常复杂， 或者产品类中的调用顺序不同产生了不同的效能， 这个时候使用建造者模式非常合适。