Java真的不难（三十一）建造者模式

2年前 (2022) 程序员胖胖胖虎阿

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建造者模式

1、什么是建造者模式？

我们知道在软件开发过程中有时需要创建一个很复杂的对象，通常由多个子部件按一定的步骤组合而成。

例如，比如我们在自己在组装一台计算机的时候，需要有 CPU、主板、内存、硬盘、显卡、机箱、显示器、键盘、鼠标等部件组装而成的。比如学校需要采购100台计算机，学校不可能自己把零件买过来自己组装，肯定是告诉采购员需要怎么样的配置，然后由采购员去电脑公司购买，公司帮你组装好后再交给采购员，最后交给学校。

上面这个举例可以看出各个部件可以灵活选择（包括电脑各个配置的档次），但其创建步骤都大同小异。但是这类产品的创建无法用前面介绍的工厂模式描述，只有建造者模式可以很好地描述该类产品的创建。

2、建造者模式的定义

建造者模式的定义：

将一个复杂对象的构造与它的表示分离，使同样的构建过程可以创建不同的表示，这样的设计模式被称为建造者模式。它是将一个复杂的对象分解为多个简单的对象，然后一步一步构建而成。它将变与不变相分离，即产品的组成部分是不变的，但每一部分是可以灵活选择的。

一句话概括： 将一个复杂的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

类型： 创建类模式

3、建造者模式的优缺点

优点：

封装性良好，构建和表示分离
扩展性比较好，各个具体的建造者相互独立，有利于系统的解耦
客户端没必要知道产品内部组成的细节，建造者可以对创建过程逐步细化，而不对其它模块产生任何影响，便于控制细节风险

缺点：

产品的组成部分必须相同，这限制了其使用范围
如果产品的内部变化复杂，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

注意：

建造者模式和工厂模式的关注点不同： 建造者模式注重零部件的组装过程，而工厂方法模式更注重零部件的创建过程，但两者可以结合使用。

4、建造者模式的结构

建造者模式的主要角色如下：

产品角色（Product）： 它是包含多个组成部件的复杂对象，由具体建造者来创建其各个零部件
抽象建造者（Builder）： 实现Builder的接口以构造和装配该产品的各个部件，定义并明确它所创建的表示，并提供一个检索产品的接口
具体建造者(Concrete Builder）： 构造一个使用Builder接口的对象，指导构建过程
指挥者（Director）： 它调用建造者对象中的部件构造与装配方法完成复杂对象的创建，在指挥者中不涉及具体产品的信息

结构图（参考自互联网）：
Java真的不难（三十一）建造者模式

5、建造者模式代码演示

比如现在需要建造一辆汽车：

产品类：

/**
 * 产品类
 */
public class Car {

    //车的建造过程

    private String wheel;  //车轮
    private String skeleton;  //车架
    private String engine;   //发动机


    public String getWheel() {
        return wheel;
    }

    public void setWheel(String wheel) {
        this.wheel = wheel;
    }

    public String getSkeleton() {
        return skeleton;
    }

    public void setSkeleton(String skeleton) {
        this.skeleton = skeleton;
    }

    public String getEngine() {
        return engine;
    }

    public void setEngine(String engine) {
        this.engine = engine;
    }
}

指导者类：

/**
 * 指导者
 */

//汽车总监
public class CarDirector {

    public Car constructCar(ICarBuilder builder){
        builder.buildwheel();
        builder.buildSkeleton();
        builder.buildEngine();

        return builder.buildCar();
    }
}

具体建造者：

/**
 * 具体建造者：生产具体的东西
 */

public class ConcreteBuilder implements ICarBuilder{


    Car car;

    public ConcreteBuilder(){
        car = new Car();
    }

    @Override
    public void buildwheel() {
        car.setWheel("轮子");
    }

    @Override
    public void buildSkeleton() {
        car.setSkeleton("车身结构");
    }

    @Override
    public void buildEngine() {
        car.setEngine("发动机");
    }

    @Override
    public Car buildCar() {
        return this.car;
    }
}

抽象建造者（接口）：

/**
 * 抽象建造者
 */
public interface ICarBuilder {

    public void buildwheel();   //构建车轮
    public void buildSkeleton();   //构建骨架
    public void buildEngine(); //构建发动机

    Car buildCar();

}

测试类：

public class Test {

    public static void main(String[] args){

        //新建一个总监（替你去买汽车）
        CarDirector director = new CarDirector();

        Car car = director.constructCar(new ConcreteBuilder());

        System.out.println(car.getWheel());
        System.out.println(car.getEngine());
        System.out.println(car.getSkeleton());
    }
}