摘要：而建造者模式則是要求按照指定的藍圖建造產(chǎn)品，它的主要目的是通過組裝零配件而產(chǎn)生一個新產(chǎn)品。最后通過一個套餐實例，介紹了建造者模式在實例中的基本使用手段。

設(shè)計模式專欄

深入理解單例模式

深入理解工廠模式

分布式系統(tǒng)的經(jīng)典基礎(chǔ)理論

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無論是在現(xiàn)實世界中還是在軟件系統(tǒng)中，都存在一些復(fù)雜的對象，它們擁有多個組成部分，如汽車，它包括車輪、方向盤、發(fā)送機等各種部件。而對于大多數(shù)用戶而言，無須知道這些部件的裝配細節(jié)，也幾乎不會使用多帶帶某個部件，而是使用一輛完整的汽車，可以通過建造者模式對其進行設(shè)計與描述，建造者模式可以將部件和其組裝過程分開，一步一步創(chuàng)建一個復(fù)雜的對象。用戶只需要指定復(fù)雜對象的類型就可以得到該對象，而無須知道其內(nèi)部的具體構(gòu)造細節(jié).

建造者模式（Builder Pattern） 又名生成器模式，是一種對象構(gòu)建模式。它可以將復(fù)雜對象的建造過程抽象出來（抽象類別），使這個抽象過程的不同實現(xiàn)方法可以構(gòu)造出不同表現(xiàn)（屬性）的對象。

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)建細節(jié)。

1) 客戶端不必知道產(chǎn)品內(nèi)部組成的細節(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。

2) 每一個具體建造者都相對獨立，而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， 用戶使用不同的具體建造者即可得到不同的產(chǎn)品對象 。

3) 可以更加精細地控制產(chǎn)品的創(chuàng)建過程 。將復(fù)雜產(chǎn)品的創(chuàng)建步驟分解在不同的方法中，使得創(chuàng)建過程更加清晰，也更方便使用程序來控制創(chuàng)建過程。

4) 增加新的具體建造者無須修改原有類庫的代碼，指揮者類針對抽象建造者類編程，系統(tǒng)擴展方便，符合 “開閉原則”

1) 產(chǎn)品之間差異性很大的情況： 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，則不適合使用建造者模式，因此其使用范圍受到一定的限制。

2) 產(chǎn)品內(nèi)部變化很復(fù)雜的情況： 如果產(chǎn)品的內(nèi)部變化復(fù)雜，可能會導(dǎo)致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。

抽象工廠模式實現(xiàn)對產(chǎn)品家族的創(chuàng)建，一個產(chǎn)品家族是這樣的一系列產(chǎn)品：具有不同分類維度的產(chǎn)品組合，采用抽象工廠模式不需要關(guān)心構(gòu)建過程，只關(guān)心什么產(chǎn)品由什么工廠生產(chǎn)即可。而建造者模式則是要求按照指定的藍圖建造產(chǎn)品，它的主要目的是通過組裝零配件而產(chǎn)生一個新產(chǎn)品。

Product（產(chǎn)品角色）： 一個具體的產(chǎn)品對象。

Builder（抽象建造者）： 創(chuàng)建一個Product對象的各個部件指定的抽象接口。

ConcreteBuilder（具體建造者）： 實現(xiàn)抽象接口，構(gòu)建和裝配各個部件。

Director（指揮者）： 構(gòu)建一個使用Builder接口的對象。它主要是用于創(chuàng)建一個復(fù)雜的對象。它主要有兩個作用，一是：隔離了客戶與對象的生產(chǎn)過程，二是：負責(zé)控制產(chǎn)品對象的生產(chǎn)過程。

1 ) 一個典型的復(fù)雜對象其類代碼示例如下：

public class Product 
{
    private String partA; //可以是任意類型
    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
}

2 ) 抽象建造者類中定義了產(chǎn)品的創(chuàng)建方法和返回方法，其典型代碼如下：

public abstract class Builder
{
    protected Product product=new Product();
    
    public abstract void buildPartA();
    public abstract void buildPartB();
    public abstract void buildPartC();
    
    public Product getResult()
    {
        return product;
    }
} 

3 ) 具體建造者。實現(xiàn)抽象接口，構(gòu)建和裝配各個部件,實例代碼如下：

public class ConcreteBuilder extends Builder{
    public void buildPartA(){
    ...
    }
    public void buildPartB(){
    ...
    }
    public void buildPartC(){
    ...
    }
}

4）指揮者類的代碼示例如下：

建造者模式的結(jié)構(gòu)中還引入了一個指揮者類Director，該類的作用主要有兩個：一方面它隔離了客戶與生產(chǎn)過程；另一方面它負責(zé)控制產(chǎn)品的生成過程。指揮者針對抽象建造者編程，客戶端只需要知道具體建造者的類型，即可通過指揮者類調(diào)用建造者的相關(guān)方法，返回一個完整的產(chǎn)品對象。

public class Director
{
    private Builder builder;
    //1 構(gòu)造方法的方式注入builder對象
    public Director(Builder builder)
    {
        this.builder=builder;
    }
    //2 set方法注入builder對象
    public void setBuilder(Builder builder)
    {
        this.builder=builer;
    }
    
    public Product construct()
    {
        builder.buildPartA();
        builder.buildPartB();
        builder.buildPartC();
        return builder.getResult();
    }
} 

5 ) 客戶端類代碼片段：

在客戶端代碼中，無須關(guān)心產(chǎn)品對象的具體組裝過程，只需確定具體建造者的類型即可，建造者模式將復(fù)雜對象的構(gòu)建與對象的表現(xiàn)分離開來，這樣使得同樣的構(gòu)建過程可以創(chuàng)建出不同的表現(xiàn)。

……
Builder builder = new ConcreteBuilder();
Director director = new Director(builder);
Product product = director.construct();
…… 

建造者模式可以用于描述KFC如何創(chuàng)建套餐：套餐是一個復(fù)雜對象，它一般包含主食（如漢堡、雞肉卷等）和飲料（如果汁、可樂等）等組成部分，不同的套餐有不同的組成部分，而KFC的服務(wù)員可以根據(jù)顧客的要求，一步一步裝配這些組成部分，構(gòu)造一份完整的套餐，然后返回給顧客。

一個具體的產(chǎn)品對象。

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;
    }
}

創(chuàng)建一個Product對象的各個部件指定的抽象接口。

public abstract class MealBuilder {
    Meal meal = new Meal();
    
    public abstract void buildFood();
    
    public abstract void buildDrink();
    
    public Meal getMeal(){
        return meal;
    }
}

實現(xiàn)抽象接口，構(gòu)建和裝配各個部件。

A套餐：

public class MealA extends MealBuilder{

    public void buildDrink() {
        meal.setDrink("可樂");
    }

    public void buildFood() {
        meal.setFood("薯條");
    }

}

B套餐：

public class MealB extends MealBuilder{

    public void buildDrink() {
        meal.setDrink("檸檬果汁");
    }

    public void buildFood() {
        meal.setFood("雞翅");
    }

}

構(gòu)建一個使用Builder接口的對象。它主要是用于創(chuàng)建一個復(fù)雜的對象，它主要有兩個作用，一是：隔離了客戶與對象的生產(chǎn)過程，二是：負責(zé)控制產(chǎn)品對象的生產(chǎn)過程。

public class KFCWaiter {
    private MealBuilder mealBuilder;
    
    public KFCWaiter(MealBuilder mealBuilder) {
        this.mealBuilder = mealBuilder;
    }
    

    public Meal construct(){
        //準(zhǔn)備食物
        mealBuilder.buildFood();
        //準(zhǔn)備飲料
        mealBuilder.buildDrink();
        
        //準(zhǔn)備完畢，返回一個完整的套餐給客戶
        return mealBuilder.getMeal();
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        //套餐A
        MealA a = new MealA();
        //準(zhǔn)備套餐A的服務(wù)員
        KFCWaiter waiter = new KFCWaiter(a);
        //獲得套餐
        Meal mealA = waiter.construct();      
        System.out.print("套餐A的組成部分:");
        System.out.println("食物："+mealA.getFood()+"；   "+"飲品："+mealA.getDrink());
    }
}

輸出結(jié)果：

套餐A的組成部分:食物：薯條；   飲品：可樂

本文首先介紹了建造者模型包括建造者模型的定義、為什么要用它、那些情況不適合使用這種模式以及抽象工廠模式和建造者模式的區(qū)別的簡單分析。

然后通過建造者模式的四個角色的常見示例代碼，通過代碼層面分析了建造者模式。

最后通過一個KFC套餐實例，介紹了建造者模式在實例中的基本使用手段。

參考：

《設(shè)計模式之禪》

《圖解設(shè)計模式》

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