Java设计模式-建造者模式Builder

介绍

建造者模式（Builder Pattern） 又叫生成器模式，是一种对象构建模式。它可以 将复杂对象的建造过程抽象出来（抽象类别），使这个抽象过程的不同实现方 法可以构造出不同表现（属性）的对象。
建造者模式 是一步一步创建一个复杂的对象，它允许用户只通过指定复杂对象 的类型和内容就可以构建它们，用户不需要知道内部的具体构建细节。

建造者模式的四个角色

1. Product（产品角色）： 一个具体的产品对象。
2. Builder（抽象建造者）： 创建一个Product对象的各个部件指定的 接口/抽象类。
3. ConcreteBuilder（具体建造者）： 实现接口，构建和装配各个部件。
4. Director（指挥者）： 构建一个使用Builder接口的对象。它主要是用于创建一个 复杂的对象。它主要有两个作用，一是：隔离了客户与对象的生产过程，二是： 负责控制产品对象的生产过程。
   

盖房项目需求

1. 需要建房子：这一过程为打桩、砌墙、封顶
2. 房子有各种各样的，比如普通房，高楼，别墅，各种房子的过程虽然一样，但是 要求不要相同的

传统方式

1. 优点是比较好理解，简单易操作。
2. 设计的程序结构，过于简单，没有设计缓存层对象，程序的扩展和维护不好. 也就是说，这种设计方案，把产
   品(即：房子) 和 创建产品的过程(即：建房子流程) 封装在一起，耦合性增强了。
3. 解决方案：将产品和产品建造过程解耦 => 建造者模式
   

public abstract class AbstractHouse {
    //打地基
	public abstract void buildBasic();
    //砌墙
	public abstract void buildWalls();
    //封顶
	public abstract void roofed();
	public void build() {
		buildBasic();
		buildWalls();
		roofed();
	}
}

public class CommonHouse extends AbstractHouse {
	@Override
	public void buildBasic() {
		System.out.println(" 普通房子打地基 ");
	}
	@Override
	public void buildWalls() {
		System.out.println(" 普通房子砌墙 ");
	}
	@Override
	public void roofed() {
		System.out.println(" 普通房子封顶 ");
	}
}

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
		commonHouse.build();
	}
}

建造者模式

• 创建House类，对应Product产品角色

//产品 对应-> product
public class House {
    private String basic;
    private String walls;
    private String roofed;

    public String getBasic() {
        return basic;
    }
    public void setBasic(String basic) {
        this.basic = basic;
    }

    public String getWalls() {
        return walls;
    }
    public void setWalls(String walls) {
        this.walls = walls;
    }
    public String getRoofed() {
        return roofed;
    }
    public void setRoofed(String roofed) {
        this.roofed = roofed;
    }
}

• 创建HouseBuilder类对应Builder（抽象建造者）

//抽象的建造者
public abstract class HouseBuilder {
    public House house = new House();
    //将建造的流程写好 打地基
    public abstract void buildBasic();
    //砌墙
    public abstract void buildWalls();
    //封顶
    public abstract void roofed();
    //建造房子好，将房子返回
    public House build() {
        return house;
    }
}

• 创建CommonHouse,对应具体建造者

public class CommonHouse extends HouseBuilder {
	@Override
	public void buildBasic() {
		System.out.println(" 普通房子打地基 5 米 ");
	}

	@Override
	public void buildWalls() {
		System.out.println(" 普通房子砌墙 10cm ");
	}

	@Override
	public void roofed() {
		System.out.println(" 普通房子屋顶 ");
	}
}

• 创建HighBuilding

public class HighBuilding extends HouseBuilder {
	@Override
	public void buildBasic() {
		System.out.println(" 高楼的打地基 100 米 ");
	}

	@Override
	public void buildWalls() {
		System.out.println(" 高楼的砌墙 20cm ");
	}

	@Override
	public void roofed() {
		System.out.println(" 高楼的透明屋顶 ");
	}
}

• 创建HouseDirector，对应Director

public class HouseDirector {
	HouseBuilder houseBuilder = null;

	//构造器传入 houseBuilder
	public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {
		this.houseBuilder = houseBuilder;
	}

	//通过 setter 传入 houseBuilder
	public void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) {
		this.houseBuilder = houseBuilder;
	}

	//如何处理建造房子的流程，交给指挥者
	public House constructHouse() {
		houseBuilder.buildBasic();
		houseBuilder.buildWalls();
		houseBuilder.roofed();
		return houseBuilder.buildHouse();
	}
}

• 创建Client

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		//盖普通房子
		CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
		//准备创建房子的指挥者
		HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse);
		//完成盖房子，返回产品(普通房子)
		House house = houseDirector.constructHouse();
		//System.out.println("输出流程");
		System.out.println("--------------------------");
		//盖高楼
		HighBuilding highBuilding = new HighBuilding();
		//重置建造者
		houseDirector.setHouseBuilder(highBuilding);
		//完成盖房子，返回产品(高楼)
		houseDirector.constructHouse();
	}
}

建造者模式在 JDK 的应用

1. java.lang.StringBuilder 中的建造者模式
2. 代码说明+Debug 源码
   
3. 源码中建造者模式角色分析
    Appendable 接口定义了多个 append 方法(抽象方法), 即 Appendable 为抽象建造者, 定义了抽象方法
    AbstractStringBuilder 实现了 Appendable 接口方法，这里的 AbstractStringBuilder 已经是建造者，只是不能
   实例化
    StringBuilder 即充当了指挥者角色，同时充当了具体的建造者，建造方法的实现是由 AbstractStringBuilder 完
   成, 而 StringBuilder 继承了 AbstractStringBuilder

抽象工厂模式 VS 建造者模式

1. 抽象工厂模式实现对产品家族的创建，一个产品家族是这样的一系列产品：具有不同分类维度的产品组合，采用抽象工厂模式不需要关心构建过程，只关心什么产品由什么工厂生产即可。
2. 而建造者模式则是要求按照指定的蓝图建造产品，它的主要目的是通过组装零配件而产生一个新产品。