建造者模式

介绍

建造者模式注重的是部件构建的过程，意在通过一步一步地精确构造出一个复杂的对象。

可以将建造者模式理解为，假设我们有一个对象需要建立，这个对象是由多个组件（Component）组合而成，每个组件的建立都比较复杂，但运用组件来建立所需的组件对象非常简单，所以我们就可以将构建复杂组件的步骤与运用组件构建对象分离，从而构造出复杂的对象。

建造者模式包含如下角色：

• 抽象建造者类（Builder）：这是一个接口，该接口除了为创建一个Product对象的各个组件定义了若干个方法之外，还要定义返回Product对象的方法（定义构造步骤）；
• 具体建造者类（ConcreteBuilder）：实现 Builder 接口的类，实现Builder接口中所定义的方法（生产各个组件）；
• 产品类（Product）：要创建的复杂对象；
• 指挥者类(Director)：指挥者是一个类，该类需要含有Builder接口声明的变量。指挥者的职责是负责向用户提供具体生成器，即指挥者将请求具体生成器类来构造用户所需要的Product对象，如果所请求的具体生成器成功地构造出Product对象，指挥者就可以让该具体生产器返回所构造的Product对象。（按照步骤组装部件，并返回Product）

举个?：

构造一台电脑，需要经过以下步骤：生产主机、生产显示器、生产键盘、生产鼠标。虽然不同的电脑需要的主机、显示器和键鼠型号不同，但不管怎样，它总是需要按照以上步骤来构建。对于这个例子，我们就可以使用生成器模式来生成一台电脑，他需要通过多个步骤来生成。代码如下。

产品类：

public class Computer {
    private String keyboard;
    private String mouse;
    private String screen;
    private String Master;
    
    // 省略getter setter toString
}

抽象建造者类：（生产电脑的抽象类）

public abstract class ComputerBuilder {

    protected Computer computer = new Computer();

    public abstract void buildKeyboard();
    public abstract void buildMouse();
    public abstract void buildScreen();
    public abstract void buildMaster();

    public abstract Computer createComputer();
}

具体建造者类：（如惠普、戴尔）

public class HPComputerBuilder extends ComputerBuilder{
    @Override
    public void buildKeyboard() {
        computer.setKeyboard("cherry 青轴机械键盘");
    }

    @Override
    public void buildMouse() {
        computer.setMouse("雷蛇竞技鼠标");
    }

    @Override
    public void buildScreen() {
        computer.setScreen("1920*1080 AOE 28寸曲面屏");
    }

    @Override
    public void buildMaster() {
        computer.setMaster("(i7,16g,512SSD,1060)的惠普主机");
    }

    @Override
    public Computer createComputer() {
        return computer;
    }
}

public class DellComputerBuilder extends ComputerBuilder{
    @Override
    public void buildKeyboard() {
        computer.setKeyboard("dell 青轴机械键盘");
    }

    @Override
    public void buildMouse() {
        computer.setMouse("dell 官方竞技鼠标");
    }

    @Override
    public void buildScreen() {
        computer.setScreen("1920*1080 dell 28寸曲面屏");
    }

    @Override
    public void buildMaster() {
        computer.setMaster("(i7,16g,1T SSD,1060)的戴尔主机");
    }

    @Override
    public Computer createComputer() {
        return computer;
    }
}

指挥者类：（对组件进行组装并生成产品）

public class Director {
    private ComputerBuilder computerBuilder;

    public Director(ComputerBuilder computerBuilder) {
        this.computerBuilder = computerBuilder;
    }

    public Computer constructComputer() {
        computerBuilder.buildMaster();
        computerBuilder.buildMouse();
        computerBuilder.buildScreen();
        computerBuilder.buildKeyboard();

        return computerBuilder.createComputer();
    }
}

指挥者类 Director 在建造者模式中具有很重要的作用，它用于指导具体构建者如何构建产品，控制调用先后次序，并向调用者返回完整的产品类。

测试类：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 构造一台戴尔电脑
        showComputer(new DellComputerBuilder());
        // 构造一台惠普电脑
        showComputer(new HPComputerBuilder());
    }

    private static void showComputer(ComputerBuilder builder) {
        Director director = new Director(builder);
        Computer computer = director.constructComputer();

        System.out.println(computer);
    }
}

优缺点

优点：

• 在建造者模式中，客户端不必知道产品内部组成的细节，将产品本身与产品的创建过程解耦，使得相同的创建过程可以创建不同的产品对象；
• 将复杂产品的创建步骤分解在不同的方法中，使得创建过程更加清晰，也更方便使用程序来控制创建过程；
• 建造者模式很容易进行扩展。如果有新的需求，通过实现一个新的建造者类（如再构造一台华硕电脑）就可以完成，基本上不用修改之前已经测试通过的代码，因此也就不会对原有功能引入风险。符合开闭原则。

缺点：

• 建造者模式所创建的产品一般具有较多的共同点，其组成部分相似，如果产品之间的差异性很大（如电脑和手机），则不适合使用建造者模式，因此其使用范围受到一定的限制。

使用场景

创建的对象较复杂，由多个部件构成，各部件面临着复杂的变化，但构件间的建造顺序是稳定的。

创建型模式对比

工厂方法模式注重的是整体对象的创建方式；而建造者模式注重的是部件构建的过程，意在通过一步一步地精确构造创建出一个复杂的对象。举个例子，如果要创建一台手机，直接产生一个CPU为天玑9000、运行内存为8G、容量为256G、屏幕材质为LCD的智能手机；而如果使用建造者模式，则需要组装CPU、内存、屏幕等部分。

抽象工厂模式实现对产品族的创建，采用抽象工厂模式则是不需要关心构建过程，只关心什么产品由什么工厂生产即可。建造者模式则是要求按照指定的蓝图建造产品，它的主要目的是通过组装零配件而产生一个新产品。

参考

(140条消息) 23 种设计模式详解（全23种）_鬼灭之刃的博客-CSDN博客_设计模式

https://www.bilibili.com/video/BV1Np4y1z7BU