建造者模式的定義

定義：將一個(gè)復(fù)雜對(duì)象的構(gòu)建與它的表示分離，使得同樣的構(gòu)建過(guò)程可以創(chuàng)建不同的表示。

通用類圖如下：

建造者通用類圖.png

角色說(shuō)明

• Product產(chǎn)品類

  通常是實(shí)現(xiàn)了模板方法模式，也就是有模板方法和基本方法

• Builder抽象建造者

  規(guī)范產(chǎn)品的組件，一般由子類實(shí)現(xiàn)。

• ConcreteBuilder具體建造者

  實(shí)現(xiàn)抽象類定義的所有方法，并且返回一個(gè)組建好的對(duì)象。

• Director導(dǎo)演類

  負(fù)責(zé)安排已有模塊的順序，然后告訴Builder開(kāi)始建造。

通用代碼

產(chǎn)品類

public class Product {
     public void doSomething(){
             //獨(dú)立業(yè)務(wù)處理
     }
}

抽象建造者

public abstract class Builder {
     //設(shè)置產(chǎn)品的不同部分，以獲得不同的產(chǎn)品
     public abstract void setPart();
     //建造產(chǎn)品
     public abstract Product buildProduct();
}

具體建造者

public class ConcreteProductBuilder extends Builder {
     private Product product = new Product();
     //設(shè)置產(chǎn)品零件
     public void setPart(){
             /*
              * 產(chǎn)品類內(nèi)的邏輯處理
              */
     }
     //組建一個(gè)產(chǎn)品
     public Product buildProduct() {
             return product;
     }
}

需要注意的是，如果有多個(gè)產(chǎn)品類就有幾個(gè)具體的建造者，而且這些產(chǎn)品類具有相同的接口或抽象類。

導(dǎo)演類

public class Director {
     private Builder builder = new ConcreteProductBuilder();
     //構(gòu)建不同的產(chǎn)品
     public Product getAProduct(){
             builder.setPart();
             /*
              * 設(shè)置不同的零件，產(chǎn)生不同的產(chǎn)品
              */
             return builder.buildProduct();
     }
}

導(dǎo)演類起到封裝作用，避免高層模塊深入到建造者內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)類。當(dāng)然，在建造者模式比較龐大的時(shí)候，導(dǎo)演類也可以有多個(gè)。

示例

不同廠家的生產(chǎn)的汽車，它的動(dòng)作執(zhí)行順序要求不一樣，例如：第一個(gè)公司的車只要啟動(dòng)和停止功能，其他的什么都不要；第二個(gè)公司要求汽車啟動(dòng)時(shí)，要先鳴喇叭，然后啟動(dòng)，然后停止。。。

針對(duì)上面的情況，我們可以為每家公司的車定義一個(gè)建造者，你要功能順序直接告訴建造者，由建造者來(lái)建造

類圖如下：

汽車構(gòu)造類圖.png

CarModel類

public abstract class CarModel {
     //這個(gè)參數(shù)是各個(gè)基本方法執(zhí)行的順序
     private ArrayList<String> sequence = new ArrayList<String>();
     //模型是啟動(dòng)開(kāi)始跑了
     protected abstract void start();
     //能發(fā)動(dòng)，還要能停下來(lái)，那才是真本事
     protected abstract void stop();
     //喇叭會(huì)出聲音，是滴滴叫，還是嗶嗶叫
     protected abstract void alarm();
     //引擎會(huì)轟隆隆地響，不響那是假的
     protected abstract void engineBoom();
     //那模型應(yīng)該會(huì)跑吧，別管是人推的，還是電力驅(qū)動(dòng)，總之要會(huì)跑
     final public void run() {
             //循環(huán)一邊，誰(shuí)在前，就先執(zhí)行誰(shuí)
             for(int i=0;i<this.sequence.size();i++){
                      String actionName = this.sequence.get(i);
                      if(actionName.equalsIgnoreCase("start")){
                              this.start();  //啟動(dòng)汽車
                      }else if(actionName.equalsIgnoreCase("stop")){
                              this.stop(); //停止汽車
                      }else if(actionName.equalsIgnoreCase("alarm")){
                              this.alarm(); //喇叭開(kāi)始叫了
                       }else if(actionName.equalsIgnoreCase("engine boom")){
                                                            //如果是engine boom關(guān)鍵字
                              this.engineBoom();  //引擎開(kāi)始轟鳴
                       }
             }
     }
     //把傳遞過(guò)來(lái)的值傳遞到類內(nèi)
     final public void setSequence(ArrayList sequence){
             this.sequence = sequence;
     }
}

奔馳和寶馬的模型

public class BenzModel extends CarModel {
     protected void alarm() {
             System.out.println("奔馳車的喇叭聲音是這個(gè)樣子的...");
     }
     protected void engineBoom() {
             System.out.println("奔馳車的引擎是這個(gè)聲音的...");
     }
     protected void start() {
             System.out.println("奔馳車跑起來(lái)是這個(gè)樣子的...");
     }
     protected void stop() {
             System.out.println("奔馳車應(yīng)該這樣停車...");
     }
}

public class BMWModel extends CarModel {
     protected void alarm() {
             System.out.println("寶馬車的喇叭聲音是這個(gè)樣子的...");
     }
     protected void engineBoom() {
             System.out.println("寶馬車的引擎是這個(gè)聲音的...");
     }
     protected void start() {
             System.out.println("寶馬車跑起來(lái)是這個(gè)樣子的...");
     }
     protected void stop() {
             System.out.println("寶馬車應(yīng)該這樣停車...");
     }
}

汽車抽象構(gòu)造者

public abstract class CarBuilder {
     //建造一個(gè)模型，你要給我一個(gè)順序要求，就是組裝順序
     public abstract void setSequence(ArrayList<String> sequence);
     //設(shè)置完畢順序后，就可以直接拿到這個(gè)車輛模型
     public abstract CarModel getCarModel();
}

奔馳車的組裝者

public class BenzBuilder extends CarBuilder {
     private BenzModel benz = new BenzModel();
     public CarModel getCarModel() {
             return this.benz;
     }
     public void setSequence(ArrayList<String> sequence) {
             this.benz.setSequence(sequence);
     }
}

寶馬車的組裝者與上面類似

導(dǎo)演者類

public class Director {
     private ArrayList<String> sequence = new ArrayList();
     private BenzBuilder benzBuilder = new BenzBuilder();
     private BMWBuilder bmwBuilder = new BMWBuilder();
     /*
      * A類型的奔馳車模型，先start，然后stop，其他什么引擎、喇叭一概沒(méi)有
      */
     public BenzModel getABenzModel(){
             //清理場(chǎng)景
             this.sequence.clear();
             //ABenzModel的執(zhí)行順序
             this.sequence.add("start");
             this.sequence.add("stop");
             //按照順序返回一個(gè)奔馳車
             this.benzBuilder.setSequence(this.sequence);
             return (BenzModel)this.benzBuilder.getCarModel();
     }
     /*
      * B型號(hào)的奔馳車模型，是先發(fā)動(dòng)引擎，然后啟動(dòng)，然后停止，沒(méi)有喇叭
      */
     public BenzModel getBBenzModel(){
             this.sequence.clear();
             this.sequence.add("engine boom");
             this.sequence.add("start");
             this.sequence.add("stop");
             this.benzBuilder.setSequence(this.sequence);
             return (BenzModel)this.benzBuilder.getCarModel();
     }
     /*
      * C型號(hào)的寶馬車是先按下喇叭（炫耀嘛），然后啟動(dòng)，然后停止
      */
     public BMWModel getCBMWModel(){
             this.sequence.clear();
             this.sequence.add("alarm");
             this.sequence.add("start");
             this.sequence.add("stop");
             this.bmwBuilder.setSequence(this.sequence);
             return (BMWModel)this.bmwBuilder.getCarModel();
     }
     /*
      * D類型的寶馬車只有一個(gè)功能，就是跑，啟動(dòng)起來(lái)就跑，永遠(yuǎn)不停止
      */
     public BMWModel getDBMWModel(){
             this.sequence.clear();
             this.sequence.add("start");
             this.bmwBuilder.setSequence(this.sequence);
             return (BMWModel)this.benzBuilder.getCarModel();
     }
     /*
      * 這里還可以有很多方法，你可以先停止，然后再啟動(dòng)，或者一直停著不動(dòng)，靜態(tài)的嘛
      * 導(dǎo)演類嘛，按照什么順序是導(dǎo)演說(shuō)了算
      */
}

this.sequence.clear()的作用是防止數(shù)據(jù)混亂，提前清空一下List。

具體場(chǎng)景類

public class Client {
     public static void main(String[] args) {
             Director director = new Director();
             //1萬(wàn)輛A類型的奔馳車
             for(int i=0;i<10000;i++){
                     director.getABenzModel().run();
             }
             //100萬(wàn)輛B類型的奔馳車
             for(int i=0;i<1000000;i++){
                     director.getBBenzModel().run();
             }
             //1000萬(wàn)輛C類型的寶馬車
             for(int i=0;i<10000000;i++){
                     director.getCBMWModel().run();
             }
     }
}

建造者模式的應(yīng)用

優(yōu)點(diǎn)

• 封裝性

  使用建造者可以使客戶端不必知道產(chǎn)品內(nèi)部組成的細(xì)節(jié)。

• 建造者獨(dú)立，容易擴(kuò)展

  各Builder間相互獨(dú)立，對(duì)系統(tǒng)的擴(kuò)展非常有利。

• 便于控制細(xì)節(jié)風(fēng)險(xiǎn)

  由于具體的建造者是獨(dú)立的，因此可以對(duì)建造者過(guò)程逐步細(xì)化，而不對(duì)其他的模塊產(chǎn)生任何影響。

使用場(chǎng)景

相同的方法，不同的執(zhí)行順序，產(chǎn)生不同的時(shí)間結(jié)果時(shí)，可以采用建造者模式。

多個(gè)部件或零件，都可以裝配到一個(gè)對(duì)象中，但是產(chǎn)生的運(yùn)行結(jié)果又不相同，則可以使用該模式。

產(chǎn)品類非常復(fù)雜，或者產(chǎn)品類中的調(diào)用順序不同產(chǎn)生了不同的效能，這個(gè)時(shí)候使用建造者模式非常合適。

在對(duì)象創(chuàng)建過(guò)程中使用到系統(tǒng)中的一些其他對(duì)象，這些對(duì)象在產(chǎn)品對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程中不易得到時(shí)，也可以采用建造者模式封裝該對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程。該中場(chǎng)景只能是一個(gè)補(bǔ)償方法，因?yàn)橐粋€(gè)對(duì)象不容易獲得，而在設(shè)計(jì)階段竟然沒(méi)有發(fā)覺(jué)，而要通過(guò)創(chuàng)建者模式柔化創(chuàng)建過(guò)程，本身已經(jīng)違反設(shè)計(jì)的最初目標(biāo)。

注意事項(xiàng)

建造者模式關(guān)注的是零件類型和裝配工藝（順序），這是它與工廠方法最大不同的地方，雖然同為創(chuàng)建類模式，但是注重點(diǎn)不同。