04 设计模式自学笔记（Java）-建造者模式Builder[创
一、建造者模式的本质
建造者模式的本质：一是封装/隐藏具体类实例对象的创建过程，这一点与工厂模式一样，因为毕竟建造者模式也是属于创建型模式；二是支持复杂对象的创建过程，同时对对象的创建过程进行灵活的定制化。
二、建造者模式目的
将一个复杂的构建与其表示相分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示，即使用同样的构建过程创建出不同的对象，这样对于客户端/使用者来说就不需要了解复杂的构建过程，只需要关注最终构建出来的对象是否满足要求即可。
三、示例场景
某个理财网站可提供理财产品售卖服务，用户下单后，系统后台需要生成购买人信息、理财产品合同、售卖方信息、理财经纪人信息等，按照监管部门要求，每家公司都需要先确定用户资质（即生成购买人信息，以确认资质），然后确定理财经纪人资质，然后依次生成合同和售卖方信息（这里假设为银行）。
注意事项：1）监管部门可能对监管要求有调整；2）每家公司可能会频繁发布新产品。
四、代码实现及对比
产品类定义，定义了产品属性。
public class Product {
//具体产品类
//产品中包含buyer和contract两个属性
String buyer;
String contract;
public String getBuyer() {
return buyer;
}
public void setBuyer(String buyer) {
this.buyer = buyer;
}
public String getContract() {
return contract;
}
public void setContract(String contract) {
this.contract = contract;
}
@Override
public String toString() {
return "Product{" +
"buyer=" + buyer +
", contract=" + contract +
'}';
}
}
抽象建造者类定义，定义了建造者需要实现的具体建造方法和产出物（即具体的产品类实例对象）。
public interface IProductBuilder {
public void buildBuyer();
public void buildContract();
public Product getProduct();
}
具体建造者A类定义，实现了抽象建造者的建造方法。
public class ConcreteBuilderA implements IProductBuilder {
Product product = new Product();
@Override
public void buildBuyer() {
product.setBuyer("Alice");
System.out.printf( "Alice: Buyer build complete.\n");
}
@Override
public void buildContract() {
product.setContract("This is the contract for Alice.");
System.out.printf( "Alice: Contract build complete.\n");
}
@Override
public Product getProduct() {
return product;
}
}
具体建造者B类定义，实现了抽象建造者的建造方法。
public class ConcreteBuilderB implements IProductBuilder {
Product product = new Product();
@Override
public void buildBuyer() {
product.setBuyer("Bob");
System.out.printf( "Bob: Buyer build complete.\n");
}
@Override
public void buildContract() {
product.setContract("This is the contract for Bob.");
System.out.printf( "Bob: Contract build complete.\n");
}
@Override
public Product getProduct() {
return product;
}
}
指挥者类定义，针对具体建造者对象，指定了具体建造者的建造流程，通过一个建造方法实现。
public class Director {
//Director定义了具体建造者需要执行的建造流程
//具体建造者按照Director定义的流程进行建造，并通过自己的getProduct()方法交付一个具体产品类对象实例给Director
public Product build(IProductBuilder iProductBuilder){
iProductBuilder.buildBuyer();
iProductBuilder.buildContract();
return iProductBuilder.getProduct();
}
}
客户端类定义，客户端创建一个具体建造者类实例对象和一个指挥者类对象实例，然后将具体的产品建造交给指挥者类实例对象实现。
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//首先，客户端创建一个具体建造者类对象
IProductBuilder iProductBuilder = new ConcreteBuilderA();
//其次，客户端创建一个指挥者类对象
Director director = new Director();
//然后，将具体建造者对象作为参数交给指挥者类对象，由指挥者类指挥具体建造者类去完成产品对象的创建，如流程的定制等
Product product = director.build(iProductBuilder);
System.out.println(product);
}
}
五、建造者模式的UML类图
（1）UML类图
建造者模式UML类图.png
建造者模式中的角色如下：
1）抽象建造者，声明在所有子类生成器中通用的产品构造步骤，如上图中的IBuilder；
2）具体建造者：供构造过程的不同实现，也可以构造不遵循通用接口的产品，如上图中的ConcreteBuilderA和ConcreteBuilderB；
3）产品：最终生成的产品对象，如上图中的Product；
4）指挥者：定义调用构造步骤的顺序，这样就可以创建和复用特定的产品配置，如上图中的Director。
（2）实现要点
建造者模式（附说明）.png
1）抽象建造者-IBuilder，创建一个Product，提供Product响应元素的建造方法，需要提供Product对外提供的方法；
2）具体建造者-ConcreteBuilderA和ConcreteBuilderB：根据不同的构建者实现抽象建造者定义的方法；
3）产品-Product：需要定义最终产品的属性，也就定义了建造者可以建造的具体元素；
4）指挥者-Director：提供Product建造流程，并根据客户端制定的具体建造者来指挥具体建造者按照流程进行Product的建造。
此外，客户端需要创建具体建造者和指挥者，并通过指挥者的建造方法参数将具体建造者指定给指挥者。
六、建造者模式的优缺点
（1）优点
- 封装性好，使用建造者模式可以使客户端不必知道产品内部组成的细节。
- 建造者类之间相互独立，容易扩展，对系统的扩展非常有利。
- 便于控制细节风险 由于具体的建造者类是独立的，因此可以对建造过程逐步细化，而不对其他的模块产生任何影响。
（2）缺点
- 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。
- 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。
适用场景
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
