建造者模式

简介

建造者模式（Builder Pattern）将一个复杂对象的构建过程与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示，属于创建型设计模式。

通用模板

1. 创建产品类：要创建的产品类对象。

   
   // 产品类
   public class Product {
       // 产品组成部件1
       public String part1;
       // 产品组成部件2
       public String part2;
   
       @Override
       public String toString() {
           return "Product{" +
                   "part1='" + part1 + '\'' +
                   ", part2='" + part2 + '\'' +
                   '}';
       }
   }
   

2. 创建建造者接口：建造者的抽象类，规范产品对象的各个组成部分的创建，一般由子类实现具体的创建过程。

   // 构造者接口
   public interface IBuilder {
       // 返回构建好的产品
       Product build();
   }
   

3. 创造具体建造者类：具体的Builder类，根据不同的业务逻辑，具体化对象的各个组成部分的创建。

   
   // 具体建造者类
   public  class Builder implements IBuilder{
       // 要建造的产品
       private Product product = new Product();
       // 组合产品的部件1
       public Builder withPart1(String part1){
           product.part1 = part1;
           return this;
       }
       // 组合产品的部件2
       public Builder withPart2(String part2){
           product.part2 = part2;
           return this;
       }
       // 建造最终的产品
       public Product build() {
           return product;
       }
   }
   
   

模板测试

1. 代码

   
   public class Client {
       public static void main(String[] args) {
           Builder builder = new Builder();
           Product product = builder.withPart1("part1").withPart2("part2").build();
           System.out.println(product);
       }
   }
   

2. 结果

   Product{part1='part1', part2='part2'}
   

应用场景

建造者模式在日常生活中是很常见的。比如我们在买车的时候会有低配、标配和高配，也有可能会增配、减配。这个选择的过程，就是在运用建造者模式。 从定义来看，建造者模式和工厂模式是非常相似的，和工厂模式一样，具备创建与表示分离的特性。建造者模式唯一区别于工厂模式的是针对复杂对象的创建。也就是说，如果创建简单对象，通常都是使用工厂模式进行创建；而如果创建复杂对象，就可以考虑使用建造者模式。 当需要创建的产品具备复杂创建过程时，可以抽取出共性创建过程，然后交由具体实现类自定义创建流程，使得同样的创建行为可以生产出不同的产品，分离了创建与表示，使创建产品的灵活性大大增加。建造者模式主要适用于以下应用场景。
（1）相同的方法，不同的执行顺序，产生不同的结果。
（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，或者产品类中不同的调用顺序产生不同的作用。
（4）初始化一个对象特别复杂，参数多，而且很多参数都具有默认值。

优点

（1）封装性好，构建和表示分离。
（2）扩展性好，建造类之间独立，在一定程度上解耦。
（3）便于控制细节，建造者可以对创建过程逐步细化，而不对其他模块产生任何影响。

缺点

（1）需要多创建一个IBuilder对象。
（2）如果产品内部发生变化，则建造者也要同步修改，后期维护成本较大。

“生搬硬套”实战

场景描述

构建一个汉堡套餐。

代码开发

1. 创建产品（这里指的是汉堡）类：

   // 汉堡套餐类
   public class Meal {
       public String burger;
       public String drink;
       public boolean fries;
   
   
       // 打印套餐详情
       @Override
       public String toString() {
           return "Meal{" +
                   "burger='" + burger + '\'' +
                   ", drink='" + drink + '\'' +
                   ", fries=" + fries +
                   '}';
       }
   
   }
   

2. 创建建造者接口：

   // 构造者接口
   public interface IBuilder {
       // 返回构建好的产品
       Meal build();
   }
   

3. 创造具体建造者（这里指的是汉堡套餐）类：

   
   // 汉堡套餐类
   public  class MealBuilder implements IBuilder{
       private Meal meal = new Meal();
   
       public MealBuilder withBurger(String burger) {
           meal.burger = burger;
           return this;
       }
   
       public MealBuilder withDrink(String drink) {
           meal.drink = drink;
           return this;
       }
   
       public MealBuilder withFries(boolean fries) {
           meal.fries = fries;
           return this;
       }
   
       public Meal build() {
           return meal;
       }
   
   }
   
   

至此，我们就通过“生搬硬套”建造者模式的模板设计出一套建造一个汉堡套餐代码，接下来我们进行测试：

• 测试代码

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        MealBuilder builder = new MealBuilder();
        Meal meal = builder.withBurger("Big Mac")
                .withDrink("Coke")
                .withFries(true)
                .build();
        System.out.println(meal);

    }
}

• 结果

Meal{burger='Big Mac', drink='Coke', fries=true}

建造者模式和工厂模式区别

（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对象都一样。
（3）关注重点不一样，工厂模式只需要把对象创建出来就可以了，而建造者模式不仅要创建出对象，还要知道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。

总结

对于用户而言，使用建造者模式只需指定需要创建的类型就可以获得对象，创建过程及细节不需要了解。根据建造者模式的定义，可以简单地理解为两层含义。
（1）构建与表示分离：构建代表对象创建，表示代表对象行为、方法，也就是将对象的创建与行为进行分离（对应到Java代码，其实就是使用接口规定行为，然后由具体的实现类进行构建）。
（2）创建不同的表示：也就是具备同样的行为，但是却由于构建的行为顺序不同或其他原因可以创建出不同的表示。