设计模式(5)--Builder(建造模式)--创建型

1.模式定义:

　　建造模式是对象的创建模式。建造模式可以将一个产品的内部表象（internal representation）与产品的生产过程分割开来，从而可以使一个建造过程生成具有不同的内部表象的产品对象。

2.模式特点:

　　(1)产品的内部表象

　　　　一个产品常有不同的组成成分作为产品的零件，这些零件有可能是对象，也有可能不是对象，它们通常又叫做产品的内部表象（internal representation）。不同的产品可以有不同的内部表象，也就是不同的零件。使用建造模式可以使客户端不需要知道所生成的产品有哪些零件，每个产品的对应零件彼此有何不同，是怎么建造出来的，以及怎么组成产品。

　　(2)对象性质的建造

　　　　有些情况下，一个对象会有一些重要的性质，在它们没有恰当的值之前，对象不能作为一个完整的产品使用。比如，一个电子邮件有发件人地址、收件人地址、主题、内容、附录等部分，而在最起码的收件人地址得到赋值之前，这个电子邮件不能发送。

　　　　有些情况下，一个对象的一些性质必须按照某个顺序赋值才有意义。在某个性质没有赋值之前，另一个性质则无法赋值。这些情况使得性质本身的建造涉及到复杂的商业逻辑。这时候，此对象相当于一个有待建造的产品，而对象的这些性质相当于产品的零件，建造产品的过程是建造零件的过程。由于建造零件的过程很复杂，因此，这些零件的建造过程往往被“外部化”到另一个称做建造者的对象里，建造者对象返还给客户端的是一个全部零件都建造完毕的产品对象。

　　　　建造模式利用一个导演者对象和具体建造者对象一个个地建造出所有的零件，从而建造出完整的产品对象。建造者模式将产品的结构和产品的零件的建造过程对客户端隐藏起来，把对建造过程进行指挥的责任和具体建造者零件的责任分割开来，达到责任划分和封装的目的。　

3.使用场景:

　　　(1).当创建复杂对象的算法应该独立于该对象的组成部分以及它们的装配方式时。

　　　(2).当构造过程必须允许被构造的对象有不同表示时。

4.模式实现:

　　在这个示意性的系统里，最终产品Product只有两个零件，即part1和part2。相应的建造方法也有两个：buildPart1()和buildPart2()、同时可以看出本模式涉及到四个角色，它们分别是：

 

　　　(1).抽象建造者（Builder）角色：

　　　　　给 出一个抽象接口，以规范产品对象的各个组成成分的建造。一般而言，此接口独立于应用程序的商业逻辑。模式中直接创建产品对象的是具体建造者 (ConcreteBuilder)角色。具体建造者类必须实现这个接口所要求的两种方法：一种是建造方法(buildPart1和 buildPart2)，另一种是返还结构方法(retrieveResult)。一般来说，产品所包含的零件数目与建造方法的数目相符。换言之，有多少 零件，就有多少相应的建造方法。

public interface Builder {
    public void buildPart1();
    public void buildPart2();
    public Product retrieveResult();
}

　　　(2).具体建造者（ConcreteBuilder）角色：

　　　　　担任这个角色的是与应用程序紧密相关的一些类，它们在应用程序调用下创建产品的实例。这个角色要完成的任务包括：

　　　　　　[1].实现抽象建造者Builder所声明的接口，给出一步一步地完成创建产品实例的操作。

　　　　　　[2].在建造过程完成后，提供产品的实例。

public class ConcreteBuilder implements Builder {
　　private Product product = new Product();
　　// 产品零件建造方法1
　　@Override
　　public void buildPart1() {
　　//构建产品的第一个零件
　　　　product.setPart1("编号：9527");
　　}
　　//产品零件建造方法2
　　@Override
　　public void buildPart2() {
　　//构建产品的第二个零件
　　　　product.setPart2("名称：XXX");
　　}
　　//产品返还方法
　　@Override
　　public Product retrieveResult() {
　　　　return product;
　　}
}

　　　(3).导演者（Director）角色：

　　　　　担任这个角色的类调用具体建造者角色以创建产品对象。应当指出的是，导演者角色并没有产品类的具体知识，真正拥有产品类的具体知识的是具体建造者角色。

public class Director {
　　// 持有当前需要使用的建造器对象
　　private Builder builder;
　　/**
　　* 构造方法，传入建造器对象
　　* @param builder 建造器对象
　　*/
　　public Director(Builder builder){
　　　　this.builder = builder;
　　}
　　// 产品构造方法，负责调用各个零件建造方法
　　public void construct(){
　　　　builder.buildPart1();
　　　　builder.buildPart2();
　　}
}

　　(4).产品（Product）角色：

　　　　产品便是建造中的复杂对象。一般来说，一个系统中会有多于一个的产品类，而且这些产品类并不一定有共同的接口，而完全可以是不相关联的。

public class Product {
　　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;
　　}
}

　　(5).客户端

public class Client {
　　public static void main(String[]args){
　　　　Builder builder = new ConcreteBuilder();
　　　　Director director = new Director(builder);
　　　　director.construct();
　　　　Product product = builder.retrieveResult();
　　　　System.out.println(product.getPart1());
　　　　System.out.println(product.getPart2());
　　}
}

　　导演者角色是与客户端打交道的角色。导演者将客户端创建产品的请求划分为对各个零件的建造请求，再将这些请求委派给具体建造者角色。具体建造者角色是做具体建造工作的，但是却不为客户端所知。

　　一般来说，每有一个产品类，就有一个相应的具体建造者类。这些产品应当有一样数目的零件，而每有一个零件就相应地在所有的建造者角色里有一个建造方法。

5.优缺点:

(1)建造者模式优点

       [1]、将复杂产品的创建步骤分解在不同的方法中，使得创建过程更加清晰，使得我们能够更加精确的控制复杂对象的产生过程。

       [2]、将产品的创建过程与产品本身分离开来，可以使用相同的创建过程来得到不同的产品。也就说细节依赖抽象。

       [3]、每一个具体建造者都相对独立，而与其他的具体建造者无关，因此可以很方便地替换具体建造者或增加新的具体建造者，用户使用不同的具体建造者即可得到不同的产品对象。

(2)建造者模式缺点

       [1]、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，则不适合使用建造者模式，因此其使用范围受到一定的限制。

       [2]、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。

6.注意事项

   　(1)、建造者模式是将一个复杂对象的创建过程给封装起来，客户只需要知道可以利用对象名或者类型就能够得到一个完整的对象实例，而不需要关心对象的具体创建过程。

  　 (2)、建造者模式将对象的创建过程与对象本身隔离开了，使得细节依赖于抽象，符合依赖倒置原则。可以使用相同的创建过程来创建不同的产品对象。