建造者模式

一、模式動機

建造者模式（Builder Pattern）是最復(fù)雜的創(chuàng)建型模式，它用于創(chuàng)建一個包含多個組成部分的復(fù)雜對象，可以返回一個完整的產(chǎn)品對象給用戶。它通過將客戶端與包含多個組成部分的復(fù)雜對象的創(chuàng)建過程分離，使得客戶端無需知道復(fù)雜對象的內(nèi)部組成部分與裝配方式，只需要知道建造者的類型即可。它關(guān)注如何一步一步創(chuàng)建一個復(fù)雜對象，不同的具體建造者定義了不同的創(chuàng)建過程，且具體建造者相互獨立，增加新的建造者非常方便，系統(tǒng)具有較好的擴展性。

二、模式定義

• 建造者模式(Builder Pattern)：將一個復(fù)雜對象的構(gòu)建與它的表示分離，使得同樣的構(gòu)建過程可以創(chuàng)建不同的表示。
• 建造者模式是一步一步創(chuàng)建一個復(fù)雜的對象，它允許用戶只通過指定復(fù)雜對象的類型和內(nèi)容就可以構(gòu)建它們，用戶不需要知道內(nèi)部的具體構(gòu)建細(xì)節(jié)。建造者模式屬于對象創(chuàng)建型模式。

三、模式結(jié)構(gòu)

產(chǎn)品：一個由多種組件組合生成的復(fù)雜對象

public class Product {
	private String partA; //定義部件，部件可以是任意類型，包括值類型和引用類型
	private String partB;
	private String partC;

	//partA的Getter方法和Setter方法省略
	//partB的Getter方法和Setter方法省略
	//partC的Getter方法和Setter方法省略
}

抽象建造者

public abstract class Builder {
    //創(chuàng)建產(chǎn)品對象
    protected Product product=new Product();
    public abstract void buildPartA();
    public abstract void buildPartB();
    public abstract void buildPartC();

    //返回產(chǎn)品對象
    public Product getResult() {
        return product;
    }
}

具體建造者

public class ConcreteBuilder1 extends Builder{
    public void buildPartA() {
        product.setPartA("A1");
    }
    public void buildPartB() {
        product.setPartB("B1");
    }
    public void buildPartC() {
        product.setPartC("C1");
    }
}

指揮者

public class Director {
    private Builder builder;

    public Director(Builder builder) {
        this.builder=builder;
    }

    public void setBuilder(Builder builder) {
        this.builder=builer;
    }
    //產(chǎn)品構(gòu)建與組裝方法
    public Product construct() {
        builder.buildPartA();
        builder.buildPartB();
        builder.buildPartC();
        return builder.getResult();
    }
}

客戶

......

Builder builder = new ConcreteBuilder1(); //可通過配置文件實現(xiàn)
Director director = new Director(builder);
Product product = director.construct();

......

四、案例實現(xiàn)

案例背景

每一份套餐都是由不同的food和drink組成

案例結(jié)構(gòu)

代碼實現(xiàn)

Meal

public class Meal {

    private String food;
    private String drink;

    public String getFood() {
        return food;
    }

    public void setFood(String food) {
        this.food = food;
    }

    public String getDrink() {
        return drink;
    }

    public void setDrink(String drink) {
        this.drink = drink;
    }
}

MealBuilder

public abstract class MealBuilder {

    protected Meal meal = new Meal();
    public abstract void buildFood();
    public abstract void buildDrink();

    public Meal getMeal() {
        return meal;
    }
}

具體建造者A

public class MealBuilderA extends MealBuilder{
    @Override
    public void buildFood() {
        this.meal.setFood("AFood");
    }

    @Override
    public void buildDrink() {
        this.meal.setDrink("ADrink");
    }
}

具體建造者B

public class MealBuilderB extends MealBuilder{
    @Override
    public void buildFood() {
        this.meal.setFood("BFood");
    }

    @Override
    public void buildDrink() {
        this.meal.setDrink("BDrink");
    }
}

指揮者類

public class Director {

    private MealBuilder mb;

    public void setMb(MealBuilder mb) {
        this.mb = mb;
    }

    public Meal construct(){
        mb.buildFood();
        mb.buildDrink();
        return mb.getMeal();
    }
}

客戶類

public class Client {

    public static void main(String[] args) {

        MealBuilderA mbA = new MealBuilderA();//選擇套餐
        Director director = new Director();//叫服務(wù)員
        director.setMb(mbA);//告知服務(wù)員
        Meal meal = director.construct();//服務(wù)員上套餐

        System.out.println("套餐A：");
        System.out.println(meal.getFood());
        System.out.println(meal.getDrink());

    }

}

五、模式分析

在一個復(fù)雜對象由很多復(fù)雜的屬性組成，不同的屬性組成不同的復(fù)雜對象，建造者使用setter注入不同的屬性，指揮者包含建造者，在指揮者內(nèi)調(diào)用建造者方法獲取復(fù)雜對象文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-437836.html

六、總結(jié)

模式優(yōu)點

• 客戶端不必知道產(chǎn)品內(nèi)部組成的細(xì)節(jié)，將產(chǎn)品本身與產(chǎn)品的創(chuàng)建過程解耦，使得相同的創(chuàng)建過程可以創(chuàng)建不同的產(chǎn)品對象
• 每一個具體建造者都相對獨立，與其他的具體建造者無關(guān)，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，擴展方便，符合開閉原則
• 可以更加精細(xì)地控制產(chǎn)品的創(chuàng)建過程

模式缺點

• 建造者模式所創(chuàng)建的產(chǎn)品一般具有較多的共同點，其組成部分相似，如果產(chǎn)品之間的差異性很大，不適合使用建造者模式，因此其使用范圍受到一定的限制
• 如果產(chǎn)品的內(nèi)部變化復(fù)雜，可能會需要定義很多具體建造者類來實現(xiàn)這種變化，導(dǎo)致系統(tǒng)變得很龐大，增加了系統(tǒng)的理解難度和運行成本

使用情形

• 需要生成的產(chǎn)品對象有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這些產(chǎn)品對象通常包含多個成員變量
• 需要生成的產(chǎn)品對象的屬性相互依賴，需要指定其生成順序
• 對象的創(chuàng)建過程獨立于創(chuàng)建該對象的類。在建造者模式中通過引入了指揮者類，將創(chuàng)建過程封裝在指揮者類中，而不在建造者類和客戶類中
• 隔離復(fù)雜對象的創(chuàng)建和使用，并使得相同的創(chuàng)建過程可以創(chuàng)建不同的產(chǎn)品

簡化

• 省略抽象建造者角色-（系統(tǒng)中只需要1個建造者時）
• 省略指揮者角色-（系統(tǒng)中只需要1個建造者是，省略抽象建造者、還可繼續(xù)省略指揮者，讓Builder角色扮演指揮者與建造者雙重角色

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