一、定义

将一个复杂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,是一种创建型模式

二、UML类图

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  • Builder(抽象建造者):它为创建一个产品Product对象的各个部件指定抽象接口,在该接口中一般声明两类方法,一类方法是buildPartX(),它们用于创建复杂对象的各个部件;另一类方法是getResult(),它们用于返回复杂对象。Builder既可以是抽象类,也可以是接口。
  • ConcreteBuilder(具体建造者):它实现了Builder接口,实现各个部件的具体构造和装配方法,定义并明确它所创建的复杂对象,也可以提供一个方法返回创建好的复杂产品对象。
  • Product(产品角色):它是被构建的复杂对象,包含多个组成部件,具体建造者创建该产品的内部表示并定义它的装配过程。
  • Director(指挥者):指挥者又称为导演类,它负责安排复杂对象的建造次序,指挥者与抽象建造者之间存在关联关系,可以在其construct()建造方法中调用建造者对象的部件构造与装配方法,完成复杂对象的建造。客户端一般只需要与指挥者进行交互,在客户端确定具体建造者的类型,并实例化具体建造者对象(也可以通过配置文件和反射机制),然后通过指挥者类的构造函数或者Setter方法将该对象传入指挥者类中。

三、实现方式

public class Product  {
	private  String name;
       	private  int age;
	public void setName(String name){
		this.name = name;
	}
	public String getName(){
		return name;
	}
	public void setAge(int age){
		this.age = age;
	}
	public int getAge(){
		return age;
	}
}
public interface Builder{
	void builderName();
	void builderAge();
	Product getResult();
}
public class ConcreteBuilder implements Builder{
	private Product product = new Product();
	public void builderName(){
		product.setName("张三");
	}
	public void builderAge(){
		product.setAge(23);
	}
	public Product getResult(){
		return product;
	}
}
public class Director{
	public void construct(Builder builder){
		builder.builderName();
		builder.builderAge();
	}
}
public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		Builder builder = new ConcreteBuilder();
        	Director director = new Director();
        	director.construct(builder);
        	Product product = builder.getResult();
	}
}

四、建造者模式的另一种写法

通过静态内部类等方式实现的零件无序话构造

public class Product  {
	private  String name;
       	private  int age;
	public void setName(String name){
		this.name = name;
	}
	public String getName(){
		return name;
	}
	public void setAge(int age){
		this.age = age;
	}
	public int getAge(){
		return age;
	}
	public static Builder builder(){
		return new Builder();
	}
	static class Builder {
		private Product product = new Product();
		public Builder name(String name){
			product.name = name;
			return this;
		}
		public Builder age(int age){
			product.age = age;
			return this;
		}
		public Product build(){
			return product;
		}
	}
}
public class Client {
	public static void main(String[] args) {
        	Product product = Product.builder().name("张三").age(23).build();
	}
}

五、总结

1、优点

(1) 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。

(2) 每一个具体建造者都相对独立,而与其他的具体建造者无关,因此可以很方便地替换具体建造者或增加新的具体建造者,用户使用不同的具体建造者即可得到不同的产品对象。由于指挥者类针对抽象建造者编程,增加新的具体建造者无须修改原有类库的代码,系统扩展方便,符合“开闭原则”。

(3) 可以更加精细地控制产品的创建过程。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。

2、缺点

(1) 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,例如很多组成部分都不相同,不适合使用建造者模式,因此其使用范围受到一定的限制。

(2) 如果产品的内部变化复杂,可能会导致需要定义很多具体建造者类来实现这种变化,导致系统变得很庞大,增加系统的理解难度和运行成本。

3、适用场景

(1) 需要生成的产品对象有复杂的内部结构,这些产品对象通常包含多个成员属性。

(2) 需要生成的产品对象的属性相互依赖,需要指定其生成顺序。

(3) 对象的创建过程独立于创建该对象的类。在建造者模式中通过引入了指挥者类,将创建过程封装在指挥者类中,而不在建造者类和客户类中。

(4) 隔离复杂对象的创建和使用,并使得相同的创建过程可以创建不同的产品。

Q.E.D.

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