建造者模式

作者：某人_Valar
如需转载请保留原文链接；

设计模式的3大类：

• 创建型模式（5种）建造者模式，单例模式，工厂方法模式，抽象工厂模式，原型模式。
• 结构性模式（7种）适配器模式，装饰模式，代理模式，外观模式，桥接模式，组合模式，享元模式。
• 行为型模式（11种）策略模式，模板方法模式，观察者模式，迭代器模式，责任链模式，命令模式，备忘录模式，状态模式，访问者模式，中介者模式，解释器模式。

1. 什么是建造者模式

建造者模式是一个创建复杂对象的创建型模式，其将构建复杂对象的过程和它的部件解耦，使得构建过程和部件的表示分离开来。

例如我们要DIY一台台式机。我们找到DIY商家。这时我们可以要求这个台式机的CPU，显卡或者其他部件是什么牌子的，什么配置的，这些部件可以根据我们自己的需求来变化。但是这些部件组装成计算机的过程是一样的，我们无需知道这些部件是怎么组装成计算机的，我们只需要提供相关部件的牌子和配置就可以了。

对于这种情况，我们就可以使用建造者模式，将部件与组装过程分离，使得构建过程和部件都可以自由扩展，两者之间的耦合度也降到最低。

2. 建造者模式的实现

在建造者模式中一般有下面一个角色：

• Product：产品类。
• Builder：抽象Buidler类，规范产品的组建，一般由子类实现。
• ConcreteBuilder：具体建造者，实现抽象Builder类定义的所有方法，并返回一个组建好的对象。
• Director：导演类，负责已有模块的排序，然后通知Builder开始建造。

1. 创建产品类
   要组装一台计算机，计算机被抽象为Computer类，，他有2个部件：CPU、主板，并在里面提供了两个方法用来设置CPU和主板。

public class Computer{
    private String mCpu;
    private String mMainboard;
    public void setmCpu(String mCpu){
        this.mCpu = mCpu;
    }
    public void setmMainboard(String mMainboard){
        this.mMainboard = mMainboard;
    }
}

2. 创建Builder类规范产品的组建
   商家组装计算机有一套组装方法的模板，就是一个抽象的Builder类，其里面提供了安装CPU，主板的方法，以及组装成计算机的create方法，如下：

public abstract class Builder{
    public abstract void buildCpu(String cpu);
    public abstract void buildMainboard(String mainboard);
    public abstract Computer create();
}

商家实现了抽象的Builder类，

public class ComputerBuilder extends Builder{
    private Computer mComputer = new Computer();
    @Override
    public void buildCpu(String cpu){
        mComputer.setmCpu(cpu);
    }
    @Override
    public void buildMainboard(String mainboard){
        mComputer.setmMainboard(mainboard);
    }
    @Override
    public Computer create(){
        return mComputer;    
    }
}

3. 用导演类来统一组装过程
   商家的导演类用来规范组装的流程，先装主板，再是CPU，最后组装成计算机：

public class Director{
    Builder mBuild = null;
    public Director(Builder build){
        this.mBuild = build;
    }
    public Computer createComputer(String cpu, String mainboard){
        //规范建造流程
        this.mBuild.buildMainboard(mainboard);
        this.mBuild.buildCpu(cpu);
        return mBuild.create();        
    }
}

4. 客户端调用导演类
   商家用导演类组装计算机，我们只需要提供想要的CPU，主板就可以了，至于商家是如何组装的，我们无需知道。

public class CreateComputer{
    public static void main(String[] args){
        Builder mBuilder = new ComputerBuilder();
        Director mDirector = new Director(mBuilder);
        //组装计算机
        mDirector.createComputer("i7-7700k","华硕B350-F主板");
    }
}

3. 使用建造者模式的场景以及优缺点

建造者模式主要解决在软件系统中，有时候面临着"一个复杂对象"的创建工作，其通常由各个部分的子对象用一定的算法构成；由于需求的变化，这个复杂对象的各个部分经常面临着剧烈的变化，但是将它们组合在一起的算法却相对稳定。

建造者模式的使用场景：
（1）当产品有复杂的内部构造时（参数很多）。
（2）需要生产的产品的属性相互依赖，这些属性的赋值顺序比较重要时。

优点：
建造者类逻辑独立，易拓展。
缺点：
相对于普通写法产生了多余的Build对象以及Director对象，消耗了内存。