摘要：建造的過程在指揮者這里完成，用戶就不需要知道了客戶端代碼場景二遇到多個構造器參數(shù)時要考慮用構建器。重疊構造器模式可行，但是當有許多參數(shù)的時候，客戶端代碼會很難編寫，并且仍然難以閱讀。

如果我們需要將一個復雜對象的構建與它的表示分離，使得同樣的構建過程可以創(chuàng)建不同的表示的意圖時，我們可以使用 Builder模式，又叫生成器模式。如果我們用了Builder模式，那么用戶就只需要指定需要建造的類型就可以得到它們，而具體建造的過程和細節(jié)就不需要知道了。
比如現(xiàn)在我們有一個這樣的使用場景，需要在屏幕上畫小人，人要有頭手腳，要畫不同的人，胖的小人，瘦的小人，矮的小人。按照通常的寫法，會有很多的樣板代碼，畫人的頭，畫人腳手，如果一不小心，非常容易缺胳膊少腿。
下面我們演示Builder模式的實現(xiàn)：

public class Person {
    //限于篇幅get和set方法此處省略
    Head head;
    Body body;
    Arm leftArm;
    Arm rightArm;
    Leg leftLeg;
    Leg rightLeg;
    
    public void drawHead(int size){...}
    public void drawBody(int size){...}
    public void drawLeftArm(int size){...}
    public void drawRightArm(int size){...}
    public void drawLeftLeg(int size){...}
    public void drawRightLeg(int size){...}
}

abstract class BuilderPerson {
    protected Person person = new Person();
    public abstract void buildHead();
    public abstract void buildBody();
    public abstract void buildLeftArm();
    public abstract void buildRightArm();
    public abstract void buildLeftLeg();
    public abstract void buildRightLeg();
}

public class BuilderThinPerson extends BuilderPerson{
    
    @Override
    public void buildHead() {
        person.drawHead(10);
    }
    
    @Override
    public void buildBody() {
        person.drawBody(10);   //畫胖小人只需將這邊的數(shù)值修改，
                               // 再生成一個類即可
    }
    
    @Override
    public void buildLeftArm() {
        person.drawLeftArm(5);
    }
    
    @Override
    public void buildRightArm() {
        person.drawRightArm(5);
    }
    
    @Override
    public void buildLeftLeg() {
        person.drawLeftLeg(7);
    }
    
    @Override
    public void buildRightLeg() {
        person.drawRightLeg(7);
    }
}
我們還缺Builder模式中一個非常重要的類，指揮者(Director)，用它來控制建造過程，也用來隔離用戶與建造過程的關聯(lián)。
public class PersonDirector{
    private BuilderPerson pb;
    public PersonDirector(BuilderPerson pb){
        this.pb = pb;
    }
    //建造的過程在指揮者這里完成，用戶就不需要知道了
    public void createPerson() {
        pb.buildHead();
        pb.buildBody();
        pb.buildLeftArm();
        pb.buildRightArm();
        pb.buildLeftLeg();
        pb.buildRightLeg();
    }
}
客戶端代碼
BuilderPerson bp = new BuilderThinPerson();
PersonDirector pd = new PersonDirector(bp);
pd.createPerson();

遇到多個構造器參數(shù)時要考慮用構建器。靜態(tài)工廠和構造器有個共同的局限性：它們都不能很好地擴展到大量的可選參數(shù)。
考慮這樣的一個場景：用一個類表示包裝食品外面顯示的營養(yǎng)成分標簽。這些標簽中有幾個域是必需的：每份的含量、每罐的含量以及每份的卡路里，還有超過20個可選域:總脂肪量、飽和脂肪量、轉化脂肪、膽固醇、鈉等等。
程序員一向習慣采用重疊構造器模式，在這種模式下，你提供第一個只有必要參數(shù)的構造器，第二個構造器有一個可選參數(shù)，第三個有兩個可選參數(shù)，以此類推，最后一個構造器包含所有可選參數(shù)。重疊構造器模式可行，但是當有許多參數(shù)的時候，客戶端代碼會很難編寫，并且仍然難以閱讀。一長串類型相同的參數(shù)會導致一些微妙的錯誤。如果客戶端不小心顛倒了其中兩個參數(shù)的順序，編譯器也不會出錯，但是程序在運行時會出現(xiàn)錯誤的行為。
下面是Builder模式的代碼:

public class NutritionFacts {
    private final int servingSize;
    private final int servings;
    private final int calories;
    private final int fat;
    private final int sodium;
    private final int carbohydrate;
    
    public static class Builder {
        //required parameters
        private final int servingSize;
        private final int servings;
        
        //Optional parameters - initialized to default values
        private int calories;
        private int fat;
        private int sodium;
        private int carbohydrate;
        
        public Builder(int servingSize, int servings){
            this.servingSize = servingSize;
            this.servings = servings
        }
        
        public Builder calories(int val){
            calories = val;
            return this;
        }
        
        public Builder fat(int val){
            fat = val;
            return this;
        }
        
        public Builder sodium(int val) {
            sodium = val;
            return this;
        }
        
        public Builder carbohydrate(int val){
            carbohydrate = val;
            return this;
        }
        
        public NutritionFacts build() {
            return new NutritionFacts(this);
        }
    }
    
    private NutritionFacts(Builder builder){
        servingSize = builder.servingSize;
        servings = builder.servings;
        calories = builder.calories;
        fat = builder.fat;
        sodium = builder.sodium;
        carbohydrate = builder.carbohydrate;
    }
}

NutritionFacts是不可變的。builder的setter方法返回builder本身，以便可以把調(diào)用鏈接起來。下面就是客戶端代碼:

NutritionFacts juice = new NutritionFacts.Builder(240, 8).
    calories(100).sodium(35).carbohydrate(27).build();

這樣的客戶端代碼很容易編寫，更重要的是，易于閱讀。

參考：
1.《大話設計模式》
2.《Effective Java 第二版》