建立型-建造者模式

簡介

建造者模式又稱為builder模式，一般用來建構複雜對象，将複雜對象的建立與表示分離，使用者不需要了解建造的過程和細節。完整的建造者模式的結構模型如下：

完整的建造者模式包含四個角色：

builder：指定建立對象的各個部件的接口；

ConcreteBuilder：具體建造者，實作builder的接口；

product：最終建構成的具體産品；

director：指揮者直接和客戶進行需求溝通，并将客戶建立産品的請求劃分為對各個零件的建立請求，再将這些請求委托給具體建造者建造；           

模式實作

以網上訂購電腦舉例，産品為電腦(部件包括主機、顯示器、電源線三部分)，指揮者相當于電商平台，而建造者為電腦廠家。使用者和平台溝通，平台委托廠家建立電腦并轉交給使用者。

産品，即電腦類：

@Data
public class Computer implements Serializable {
    ...
}           

建造者接口：

public interface ComputerBuilder {

    void buildMainEngine(); // 建造主機

    void buildMonitor(); // 建造顯示器

    void buildPowerCord(); // 建造電源線

    Computer returnComputer(); // 返還電腦産品
}           

具體建造者：

public class ComputerConcreteBuilder implements ComputerBuilder {

    private Computer computer = new Computer();

    @Override
    public void buildMainEngine() {
        System.out.println("建立主機。。");
    }

    @Override
    public void buildMonitor() {
        System.out.println("建立顯示器。。");
    }

    @Override
    public void buildPowerCord() {
        System.out.println("建立電源線。。");
    }

    @Override
    public Computer returnComputer() {
        return computer;
    }
}           

指揮者：

@NoArgsConstructor
public class ComputerDirector {

    private ComputerBuilder computerBuilder;

    public ComputerDirector(ComputerBuilder computerBuilder) {
        this.computerBuilder = computerBuilder;
    }

    public Computer buildComputer() {
        computerBuilder.buildMainEngine();
        computerBuilder.buildMonitor();
        computerBuilder.buildPowerCord();
        return computerBuilder.returnComputer();
    }
}           

實際使用：

public static void main(String[] args) {
        Computer computer = new ComputerDirector().buildComputer();
    }           

這樣，一個完整的建造者模式流程就完成了。

建造者模式一般一個具體建造者隻對應一個産品，如果有多個産品，則添加多個具體建造者。

模式退化

省略抽象建造者角色

如果确定隻需要一個具體建造者的話，那麼抽象建造者是可以省略的，抽象建造者角色的存在是為了規範具體建造者的行為，如果系統隻有一個具體建造者，那麼這個規範者角色就不需要了。

省略指揮者角色

如果抽象建造者角色被省略了，那麼指揮者角色也可以被省略，這時候具體建造者同時扮演指揮者和建造者兩個角色。

省略單獨的産品角色

這種情況适用于建造者構造的對象就是建造者自身，建造者同時扮演指揮者、建造者、産品三個角色。

jdk中的建造者模式

jdk中的建造者模式常見的就是SringBuffer和StringBuilder了，其中非線程安全的StringBuilder最為常用。AbstractStringBuilder作為抽象建造者，StringBuidler作為具體建造者，建造的對象是String，通過toString方法傳回。

此外，常用的鍊式調用也可以視為建造者模式，例如：

@Data
@Accessors(chain = true)
public class Computer implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = 3991323827696929155L;

    private String mainEngine;
    private String monitor;
    private String powerCord;

    public static void main(String[] args) {
        Computer computer = new Computer().setMainEngine("主機").setMonitor("顯示器").setPowerCord("電源線");
    }
}           

其中Computer為産品，

setMainEngine()

、

setMonitor()

setPowerCord()

是建構産品的部件方法，這種就是極簡類型的建造者模式。

與其他模式對比

與抽象工廠模式

在抽象工廠模式中，每一次工廠對象被調用時都會傳回一個産品對象，這個産品位于不同的産品等級結構中的一環，可能是一個最終的産品的一部分，而用戶端後續把産品組裝到成一個更大更複雜的産品；建造者模式則傳回一個完整的、最終的産品。

抽象工廠模式中，用戶端直接調用工廠方法擷取所需産品對象，而建造者模式中，用戶端可以通過指揮者間接擷取對象，且建造者類側重于一步步構造一個複雜對象，傳回一個完整的對象。

還使用上面例子，抽象工廠模式傳回産品族中的一個産品，例如隻傳回電腦主機；而建造者模式直接傳回整個電腦。

與模闆模式

當建造者模式退化到沒有指揮者，且抽象建造者使用抽象類，這樣完全可能變為模闆模式，隻要将具體建構産品部件方法的順序固定到返還産品方法中，并将返還産品不可重寫，就是一個合格的模闆模式。

實質上，兵無常勢,水無常形，實際代碼中嚴格按照設計模式定義的實作并不多，大多是退化之後的模式，而很多模式退化之後都非常相似，甚至可以互相轉化。