我的Java设计模式-建造者模式

在未上大学之前，一直有个梦想“I have a dream!”，就是能成为一位汽车工程师，一直幻想着开着自己设计的汽车飞奔在公路上，迷倒了万千少女。咳咳~~虽然现在没实现我的dream，但梦想还是得有的。

说到建造者模式，汽车绝对是典型的列子。汽车本身就是复杂产品对象，其制造过程可以形象的表示建造者模式。

一、建造者模式

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。

特点

  1.在某些属性没有赋值之前，复杂对象不能作为一个完整的产品使用。比如汽车包括方向盘、车门、发动机等各部件，缺少了这些部件就不能生产使用。

  2.对象的一些属性必须按照顺序赋值，比如汽车应有车架才能装车轮和其他部件。

UML

从上面的UML可以看出，建造者模式涉及到以下四个角色的概念：

  - 抽象建造者角色：提供一个接口，规范产品对象的建造，一般由子类实现。一般来说，产品的组成部分数与建造方法数相同，即有多少组成部分，就有多少个建造方法。

  - 具体建造者角色：该角色实现了抽象建造者抽象建造者接口，主要是实现所有声明的方法以及返回建造好的产品实例。

  - 导演者角色：负责调用具体建造者按照顺序建造产品。导演者只负责调度，真正执行的是具体建造者角色。

  - 产品角色：该角色是建造的复杂对象，提供基本方法。

二、实战

上代码

现在要做两辆万众瞩目的豪车，一辆兰博基尼，fine。另一辆法拉利，ok。一起来看看怎么造这两台车...

产品角色代码如下：

public class Production {

    private String part1;
    private String part2;

    public String getPart1() {
        return part1;
    }

    public void setPart1(String part1) {
        this.part1 = part1;
    }

    public String getPart2() {
        return part2;
    }

    public void setPart2(String part2) {
        this.part2 = part2;
    }
}

抽象建造者角色代码如下：

public interface IBuilder {

    // 产品有多少个组件，就有多少个建造方法

    public void buildPart1();

    public void buildPart2();

    // 返回产品类 
    public Production build();

}

首先来看兰博基尼怎么做，代码如下：

public class BuilderA implements IBuilder {

    private Production production = new Production();

    @Override
    public void buildPart1() {
        System.out.println("构造兰博基尼的第一部分。");
        production.setPart1("This is part1 of Lamborghini");
    }

    @Override
    public void buildPart2() {
        System.out.println("构造兰博基尼的第二部分。");
        production.setPart2("This is part2 of Lamborghini");
    }

    @Override
    public Production build() {
        System.out.println("咔擦！兰博基尼已造好！");
        return production;
    }
}

导演者角色调度构建，代码如下：

public class Director {

    private IBuilder builder;

    public Director(IBuilder builder){
        this.builder = builder;
    }

    /**
     * 构造顺序
     */
    public Production construct(){
        builder.buildPart1();
        builder.buildPart2();

        return builder.build();
    }

}

下面看看客户端如何使用建造者模式把兰博基尼造出来，代码如下：

public class Client {

    public static void main(String[] args){

        // 兰博基尼
        IBuilder builderA = new BuilderA();
        Director directorA = new Director(builderA);
        directorA.construct();

    }

}

运行客户端代码，结果如下：

构造兰博基尼的第一部分。

构造兰博基尼的第二部分。

咔擦！兰博基尼已造好！

接下来要造法拉利了，步骤一样，先实现抽象建造者接口。

法拉利具体建造者代码如下：

public class BuilderB implements IBuilder {

    private Production production = new Production();

    @Override
    public void buildPart1() {
        System.out.println("构造法拉利的第一部分。");
        production.setPart1("This is part1 of Ferrari");
    }

    @Override
    public void buildPart2() {
        System.out.println("构造法拉利的第二部分。");
        production.setPart2("This is part2 of Ferrari");
    }

    @Override
    public Production build() {
        return production;
    }
}

客户端建造法拉利代码如下：

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
    
        // 法拉利
        IBuilder builderB = new BuilderB();
        Director directorB = new Director(builderB);
        directorB.construct();
    }

}

客户端运行结果如下：

构造法拉利的第一部分。

构造法拉利的第二部分。

咻咻！法拉利已造好！

三、建造者模式的优缺点

优点

1）降低代码耦合度。在建造者模式中，客户端不需要知道产品内部是如何实现的，我们只需得到产品的对象。并且使用导演者和建造者分离组装过程和组件具体构造过程，具有灵活的扩展性。

2）优秀的扩展性。具体建造者相互独立，方便扩展，符合开闭原则。

缺点

1）一定的使用范围限制。建造者模式的产品的组件基本相同，如果产品的差异性较大，建造者模式就不适用了。

四、比较

跟工厂方法模式对比：建造者模式和工厂模式同样是创建一个产品，工厂模式就是一个方法，而建造者模式有多个方法，并且建造者模式是有顺序的执行方法。就是说建造者模式强调的是顺序，而工厂模式没有顺序一说。

总结

好了，兰博基尼和法拉利的都拥有了，体验了一会人生赢家的感觉。上一篇工厂方法模式跟建造者模式还是蛮相似的，有兴趣可以翻看，斟酌两种模式的不同之处，这个方式对学习设计模式帮助巨大。下一篇观察者模式，敬请关注！

设计模式Java源码GitHub下载：https://github.com/jetLee92/DesignPattern