java设计模式之建造者模式

一、什么是建造者模式
建造者模式：是将一个复杂的对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
工厂类模式提供的是创建单个类的模式，而建造者模式则是将各种产品集中起来进行管理，用来创建复合对象，所谓复合对象就是指某个类具有不同的属性，其实建造者模式就是前面抽象工厂模式和最后的Test结合起来得到的。
建造者模式通常包括下面几个角色：
1、Builder：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。这个接口规定要实现复杂对象的哪些部分的创建，并不涉及具体的对象部件的创建。
2、ConcreteBuilder：实现Builder接口，针对不同的商业逻辑，具体化复杂对象的各部分的创建。 在建造过程完成后，提供产品的实例。
3、Director：调用具体建造者来创建复杂对象的各个部分，在指导者中不涉及具体产品的信息，只负责保证对象各部分完整创建或按某种顺序创建。
4、Product：要创建的复杂对象。
应用实例：
1、去肯德基，汉堡、可乐、薯条、炸鸡翅等是不变的，而其组合是经常变化的，生成出所谓的"套餐"。 
2、JAVA 中的 StringBuilder。
使用场景： 
1、需要生成的对象具有复杂的内部结构。 
2、需要生成的对象内部属性本身相互依赖。
与工厂模式的区别是：建造者模式更加关注与零件装配的顺序。


二、实例演示
这里以游戏开发中人物的构造过程为例。在游戏中创建一个形象时，需要对每个部位进行创建。简化而言，需要创建头部，身体和四肢。
1、Product（要创建的复杂对象）：
建立一个人物对象Person

public class Person {
 
    private String head;
    private String body;
    private String foot;
 
    public String getHead() {
        return head;
    }
 
    public void setHead(String head) {
        this.head = head;
    }
 
    public String getBody() {
        return body;
    }
 
    public void setBody(String body) {
        this.body = body;
    }
 
    public String getFoot() {
        return foot;
    }
 
    public void setFoot(String foot) {
        this.foot = foot;
    }
}

2、Builder（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。这个接口规定要实现复杂对象的哪些部分的创建，并不涉及具体的对象部件的创建）：

public interface PersonBuilder {
    void buildHead();
    void buildBody();
    void buildFoot();
    Person buildPerson();//组装
}

3、ConcreteBuilder（实现Builder接口，针对不同的商业逻辑，具体化复杂对象的各部分的创建。 在建造过程完成后，提供产品的实例）：

public class ManBuilder implements PersonBuilder {
 
    Person person;
 
    public ManBuilder() {
        person = new Person();//创建一个person实例，用于调用set方法
    }
 
    public void buildBody() {
        person.setBody("建造身体部分");
    }
 
    public void buildFoot() {
        person.setFoot("建造四肢部分");
    }
 
    public void buildHead() {
        person.setHead("建造头部部分");
    }
 
    public Person buildPerson() {
        return person;//返回一个person实例
    }
 
}

4、Director（调用具体建造者来创建复杂对象的各个部分，在指导者中不涉及具体产品的信息，只负责保证对象各部分完整创建或按某种顺序创建）：

public class PersonDirector {
    public Person constructPerson(PersonBuilder pb) {
        //按照 身体--->头部--->四肢 的顺序创建人物
        pb.buildHead();
        pb.buildBody();
        pb.buildFoot();
        return pb.buildPerson();
    }
}

5、测试

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        PersonDirector pd = new PersonDirector();
        Person person = pd.constructPerson(new ManBuilder());
        System.out.println(person.getBody());
        System.out.println(person.getFoot());
        System.out.println(person.getHead());
    }
}

三、总结

在《Effective Java》书中第二条，就提到“遇到多个构造器参数时要考虑用构建器”，其实这里的构建器就属于建造者模式，只是里面把四个角色都放到具体产品里面了。而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。