生成器模式的核心是 ** 当构建生成一个对象的时候，需要包含多个步骤，虽然每个步骤具体的实现不同，但是都遵循一定的流程与规则 **

举个例子，我们如果构建生成一台电脑，那么我们可能需要这么几个步骤

• 需要一个主机
• 需要一个显示器
• 需要一个键盘
• 需要一个鼠标
• 需要音响等

虽然我们具体在构建一台主机的时候，每个对象的实际步骤是不一样的，比如，有的对象构建了i7cpu的主机，有的对象构建了i5cpu的主机，有的对象构建了普通键盘，有的对象构建了机械键盘等。
但不管怎样，你总是需要经过一个步骤就是构建一台主机，一台键盘。
对于这个例子，我们就可以使用生成器模式来生成一台电脑，他需要通过多个步骤来生成。

所以，我们可以将生成器模式理解为，假设我们有一个对象需要建立，这个对象是由多个组件（Component）组合而成，每个组件的建立都比较复杂，但运用组件来建立所需的对象非常简单，所以我们就可以将构建复杂组件的步骤与运用组件构建对象分离，使用builder模式可以建立。

生成器模式的类图如下：

Paste_Image.png

下面我们就根据这个例子来实现一个生成器模式，生成一台电脑

首先我们需要一个电脑类：

package Builder;

public class Computer {
    public String master;
    public String screen;
    public String keyboard;
    public String mouse;
    public String audio;
    public void setMaster(String master) {
        this.master = master;
    }
    public void setScreen(String screen) {
        this.screen = screen;
    }
    public void setKeyboard(String keyboard) {
        this.keyboard = keyboard;
    }
    public void setMouse(String mouse) {
        this.mouse = mouse;
    }
    public void setAudio(String audio) {
        this.audio = audio;
    }
}

然后我们建立一个抽象的builder类：

package Builder;

public abstract class ComputerBuilder {
    
    protected Computer computer;
    
    public Computer getComputer() {
        return computer;
    }
    
    public void buildComputer() {
        computer = new Computer();
        System.out.println("生成了一台电脑！！！");
    }

    public abstract void buildMaster();
    public abstract void buildScreen();
    public abstract void buildKeyboard();
    public abstract void buildMouse();
    public abstract void buildAudio();
}

然后我们实现两个具体的builder类，分别是惠普电脑的builder和戴尔电脑的builder

package Builder;

public class HPComputerBuilder extends ComputerBuilder {

    @Override
    public void buildMaster() {
        // TODO Auto-generated method stub
        computer.setMaster("i7,16g,512SSD,1060");
        System.out.println("(i7,16g,512SSD,1060)的惠普主机");
    }

    @Override
    public void buildScreen() {
        // TODO Auto-generated method stub
        computer.setScreen("1080p");
        System.out.println("(1080p)的惠普显示屏");
    }

    @Override
    public void buildKeyboard() {
        // TODO Auto-generated method stub
        computer.setKeyboard("cherry 青轴机械键盘");
        System.out.println("(cherry 青轴机械键盘)的键盘");
    }

    @Override
    public void buildMouse() {
        // TODO Auto-generated method stub
        computer.setMouse("MI 鼠标");
        System.out.println("(MI 鼠标)的鼠标");
    }

    @Override
    public void buildAudio() {
        // TODO Auto-generated method stub
        computer.setAudio("飞利浦 音响");
        System.out.println("(飞利浦 音响)的音响");
    }
}

package Builder;

public class DELLComputerBuilder extends ComputerBuilder {
    
    @Override
    public void buildMaster() {
        // TODO Auto-generated method stub
        computer.setMaster("i7,32g,1TSSD,1060");
        System.out.println("(i7,32g,1TSSD,1060)的戴尔主机");
    }

    @Override
    public void buildScreen() {
        // TODO Auto-generated method stub
        computer.setScreen("4k");
        System.out.println("(4k)的dell显示屏");
    }

    @Override
    public void buildKeyboard() {
        // TODO Auto-generated method stub
        computer.setKeyboard("cherry 黑轴机械键盘");
        System.out.println("(cherry 黑轴机械键盘)的键盘");
    }

    @Override
    public void buildMouse() {
        // TODO Auto-generated method stub
        computer.setMouse("MI 鼠标");
        System.out.println("(MI 鼠标)的鼠标");
    }

    @Override
    public void buildAudio() {
        // TODO Auto-generated method stub
        computer.setAudio("飞利浦 音响");
        System.out.println("(飞利浦 音响)的音响");
    }


}

然后我们实现一个director类：

package Builder;

public class Director {
    
    private ComputerBuilder computerBuilder;

    public void setComputerBuilder(ComputerBuilder computerBuilder) {
        this.computerBuilder = computerBuilder;
    }
    
    public Computer getComputer() {
        return computerBuilder.getComputer();
    }
    
    public void constructComputer() {
        computerBuilder.buildComputer();
        computerBuilder.buildMaster();
        computerBuilder.buildScreen();
        computerBuilder.buildKeyboard();
        computerBuilder.buildMouse();
        computerBuilder.buildAudio();
    }

}

最后我们测试一下代码：

package Builder;

public class ComputerCustomer {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Director director = new Director();
        
        ComputerBuilder hp = new HPComputerBuilder();
        
        director.setComputerBuilder(hp);
        
        director.constructComputer();
        
        //get the pc
        Computer pc = director.getComputer();
    }
}

Paste_Image.png

生成器模式的优缺点

优点

• 将一个对象分解为各个组件
• 将对象组件的构造封装起来
• 可以控制整个对象的生成过程

缺点

对不同类型的对象需要实现不同的具体构造器的类，这可能回答大大增加类的数量

生成器模式的实际应用

Builder pattern has been used in a lot of libraries. However, there is a common mistake here. Consider the following example of StringBuilder which is a class from Java standard library. Does it utilize the Builder pattern?

生成器模式在许多类库中都使用了。但是严格来说，却有些错误。
比如这个例子，我们考虑java标准库中的StringBuilder类，它使用了生成器模式么？

StringBuilder strBuilder= new StringBuilder();
strBuilder.append("one");
strBuilder.append("two");
strBuilder.append("three");
String str= strBuilder.toString();

在标准库中，StringBuilder继承自AbstractStringBuilder
append方法是这个生成过程中的一步，就像我们构建电脑时，先构建主机这样的步骤一样。
toString方法也是生成过程中的一步，而且是构建过程中的最后一步。然而，这里的不同是没有director，所以严格来说这不是一个标准的生成器模式。我们程序的调用者好像就是director可以生成我们自己的String。

生成器模式与工厂模式的不同

生成器模式构建对象的时候，对象通常构建的过程中需要多个步骤，就像我们例子中的先有主机，再有显示屏，再有鼠标等等，生成器模式的作用就是将这些复杂的构建过程封装起来。
工厂模式构建对象的时候通常就只有一个步骤，调用一个工厂方法就可以生成一个对象。