创建型设计模式 -- 建造者模式
一、小案例分析
1、功能需求：
现需要建房子，建房流程：挖地基、砌墙、封顶。对于不同种类的房子（高楼，别墅），流程虽然一样，但是具体功能实现不同。如何实现建房子？
2、小菜鸡的答案：
（1）定义一个抽象接口，并定义三个抽象方法（挖地基、砌墙、封顶）。
（2）对于不同种类的房子，实现该接口，并重写相关方法即可。
（3）代码实现：
package builder.pattern;/**
* 测试类
* */public class BuilderDemo { public static void main(String[] args) {
System.out.println("建别墅流程：");
BuilderHouse villa = new Villa();
System.out.println("\n建高楼流程");
BuilderHouse highBuild = new HighBuild();
}
}/**
* 定义一个建房子的接口，并定义其流程 */interface BuilderHouse { void scoopHole(); // 挖地基
void buildWall(); // 砌墙
void topOff(); // 封顶}/**
* 建别墅，实现建房子的接口
* */class Villa implements BuilderHouse { /**
* 建别墅流程 */
public Villa() {
scoopHole();
buildWall();
topOff();
}
@Override public void scoopHole() {
System.out.println("挖10米地基");
}
@Override public void buildWall() {
System.out.println("砌10层墙");
}
@Override public void topOff() {
System.out.println("楼顶建个游泳池");
}
}/**
* 建高楼流程，实现建房子的接口
* */class HighBuild implements BuilderHouse { /**
* 建高楼流程 */
public HighBuild() {
scoopHole();
buildWall();
topOff();
}
@Override public void scoopHole() {
System.out.println("挖30米地基");
}
@Override public void buildWall() {
System.out.println("砌60层墙");
}
@Override public void topOff() {
System.out.println("楼顶建个停机坪");
}
} （4）代码分析：
容易理解并操作，但是程序的扩展性不好，且耦合性强（将产品与创建产品的过程封装在一起）。
（5）UML图
二、建造者模式
1、什么是建造者模式
又叫生成器模式，其将复杂的对象的建造过程抽象出来，并在其子类中去实现不同的建造。用户只需要去调用就行，不需要管建造的内部细节如何实现。简单的理解为，将一堆零件拼成一个整体，而零件是抽象的，并由不同的子类去实现，用户不需要管零件是如何形成的，能组装就行。
2、建造者模式的核心角色
（1）产品（Product）：一个具体的产品对象。
（2）抽象建造者（Builder）：定义一个接口或抽象类，内部定义生成产品各个零件的抽象方法。
（3）具体建造者（ConcreateBuilder）：实现接口，并重写生成各零件的方法。
（4）组装者（Commander）：按照流程拼接零件，并返回一个对象。
（5）代码实现：
package builder.pattern;/**
* 测试类
* */public class BuilderDemo { public static void main(String[] args) {
System.out.println("建别墅流程：");
HouseBuilder villaBuilder = new VillaBuilder();
HouseCommandar villaCommandar = new HouseCommandar(villaBuilder);
System.out.println(villaCommandar.createHouse());
System.out.println("\n建高楼流程");
HouseBuilder highBuildBuilder = new HighBuildBuilder();
HouseCommandar highBuildCommandar = new HouseCommandar(highBuildBuilder);
System.out.println(highBuildCommandar.createHouse());
}
}/**
* 产品类
* */class House { private String basis; private String wall; private String roof; public String getBasis() { return basis;
} public void setBasis(String basis) { this.basis = basis;
} public String getWall() { return wall;
} public void setWall(String wall) { this.wall = wall;
} public String getRoof() { return roof;
} public void setRoof(String roof) { this.roof = roof;
}
@Override public String toString() { return "House [basis=" + basis + ", wall=" + wall + ", roof=" + roof + "]";
}
}/**
* 抽象建造者,内部定义生成产品各个零件的抽象方法。
* */abstract class HouseBuilder {
House house = new House(); public abstract void scoopHole(); // 挖地基
public abstract void buildWall(); // 砌墙
public abstract void topOff(); // 封顶
public House getHouse() { return house;
}
}/**
* 具体建造者,建别墅，继承抽象类，并重写相关方法
* */class VillaBuilder extends HouseBuilder {
@Override public void scoopHole() {
house.setBasis("挖10米地基");
}
@Override public void buildWall() {
house.setWall("砌10层墙");
}
@Override public void topOff() {
house.setRoof("楼顶建个游泳池");
}
}/**
* 建高楼流程，实现建房子的接口
* */class HighBuildBuilder extends HouseBuilder {
@Override public void scoopHole() {
house.setBasis("挖30米地基");
}
@Override public void buildWall() {
house.setWall("砌60层墙");
}
@Override public void topOff() {
house.setRoof("楼顶建个停机坪");
}
}/**
* 组装者，控制零件组合流程，并返回一个产品对象 */class HouseCommandar { private HouseBuilder houseBuilder; /**
* 获取具体的建造者 */
public HouseCommandar(HouseBuilder houseBuilder) { this.houseBuilder = houseBuilder;
} /**
* 控制建房流程，并返回一个房子实例
*
* @return 房子实例 */
public House createHouse() {
houseBuilder.scoopHole();
houseBuilder.buildWall();
houseBuilder.topOff(); return houseBuilder.getHouse();
}
} （6）代码分析：
相比于上例，其将控制产品流程的代码抽出来了。使产品与产品构建流程分离，从而在一定程度上解耦。当扩展代码时，只需继承HouseBuilder 并重写相关方法即可。
（7）UML图：
3、抽象工厂模式与建造者模式的区别
（1）抽象工厂模式是根据不同的工厂去创建一个对象。
（2）建造者模式是根据流程去组装一个对象。
三、JDK源码分析（StringBuilder）
1、部分源码
public final class StringBuilder extends AbstractStringBuilder implements java.io.Serializable, CharSequence{
}abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence{ //内部定义了一系列方法，且部分方法返回值类型为AbstractStringBuilder
public AbstractStringBuilder append(String str) { if (str == null) return appendNull(); int len = str.length();
ensureCapacityInternal(count + len);
str.getChars(0, len, value, count);
count += len; return this;
} public AbstractStringBuilder deleteCharAt(int index) { if ((index < 0) || (index >= count)) throw new StringIndexOutOfBoundsException(index);
System.arraycopy(value, index+1, value, index, count-index-1);
count--; return this;
}
}