【3W2H设计模式】-建造者模式（Builder Pattern）

Love The Way You Lie 2023-09-27 16:43 93阅读 0赞

## 【3W2H设计模式】-建造者模式（Builder Pattern） ##

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#### 一、WHAT 什么建造者模式 ####

\*\*建造者模式（Builder Pattern）\*\*是创建型模式的一种；创建者模式可以将部件与组装过程分开，一步一步创建一个复杂的对象。用户只需要指定复杂对象的类型就可以得到对象，而不需要知道其内部的具体构造细节。

**创建者模式**：将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得统一的构建过程可以创建不同的表示。

#### 二、WHY 为什么需要建造者模式 ####

创建者模式是针对一些列复杂的对象。在创建过程时，可以抽取共性创建过程，然后交由具体实现类自定义创建流程，使得同样的创建行为可以生产出不同的产品，分离了创建与表示，使创建产品的灵活性大大增加。

#### 三、WHEN 什么时候用建造者模式 ####

*  创建的对象较复杂，由多个部件构成，各部件面临着复杂的变化，但构件间的建造顺序是稳定的。
 *  创建复杂对象的算法独立于该对象的组成部分以及它们的装配方式，即产品的构建过程和最终的表示是独立的。

**建造者模式**是创建复杂的对象，简单对象的创建应该交给**工厂方法模式**。

##### 工厂模式VS建造者模式 #####

工厂方法模式注重的是整体对象的创建方式；而建造者模式注重的是部件构建的过程，意在通过一步一步地精确构造创建出一个复杂的对象。

我们举个简单例子来说明两者的差异，如要制造一个超人，如果使用工厂方法模式，直接产生出来的就是一个力大无穷、能够飞翔、内裤外穿的超人；而如果使用建造者模式，则需要组装手、头、脚、躯干等部分，然后再把内裤外穿，于是一个超人就诞生了。

##### 抽象工厂与建造者模式 #####

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，采用抽象工厂模式则是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。

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。

如果将抽象工厂模式看成汽车配件生产工厂，生产一个产品族的产品，那么建造者模式就是一个汽车组装工厂，通过对部件的组装可以返回一辆完整的汽车。

#### 四、HOW 如何实现建造者模式 ####

##### 4.1、类图 #####

![在这里插入图片描述][177bfc241d15489597be97481359d014.png_pic_center]

##### 4.2、建造者主要组成与作用 #####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>编号</th> 
   <th align="left">组成（角色）</th> 
   <th>关系</th> 
   <th>作用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td align="left">产品类（Product）</td> 
   <td></td> 
   <td>要创建的复杂对象</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td align="left">抽象建造者类（Builder）</td> 
   <td>具体的构建的父类</td> 
   <td>这个接口规定要实现复杂对象的那些部分的创建，并不涉及具体的部件对象的创建。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td align="left">具体建造者类（Concrete Builder）</td> 
   <td>具体构建类</td> 
   <td>实现 Builder 接口，完成复杂产品的各个部件的具体创建方法。在构造过程完成后，提供产品的实例。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>4</td> 
   <td align="left">指挥者类（Director）</td> 
   <td>按步完成Product的创建</td> 
   <td>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。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>5</td> 
   <td align="left">客户调用（Client）</td> 
   <td>调用整个创建过程</td> 
   <td>完成创建者模式整个过程</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

##### 4.3、创建者模式具体实现 #####

###### 步骤1、定义产品类（Product） ######

/**
     * 产品
     */
    public class Product {
        
        private String partA;
        private String partB;
        private String partC;
        public String getPartA() {
        
            return partA;
        }
    
        public void setPartA(String partA) {
        
            this.partA = partA;
        }
    
        public String getPartB() {
        
            return partB;
        }
    
        public void setPartB(String partB) {
        
            this.partB = partB;
        }
    
        public String getPartC() {
        
            return partC;
        }
    
        public void setPartC(String partC) {
        
            this.partC = partC;
        }
    }

###### 步骤2、创建抽象建造者类（Builder） ######

/**
     * 创建抽象建造者类（Builder）
     */
    public abstract class Builder {
        
        protected Product product= new Product();
        public void builderPartA(){
        }
        public void builderPartB(){
        }
        public void builderPartC(){
        }
        public Product createProduct(){
        
            return product;
        }
    }

###### 步骤3、创具体建造者类（Concrete Builder） ######

public class ConcreteBuilder1 extends Builder {
        
        @Override
        public void builderPartA() {
        
            System.out.println("ConcreteBuilder1->builderPartA");
        }
    
        @Override
        public void builderPartB() {
        
            System.out.println("ConcreteBuilder1->builderPartB");
        }
    
        @Override
        public void builderPartC() {
        
            System.out.println("ConcreteBuilder1->builderPartC");
        }
    }

public class ConcreteBuilder2 extends Builder {
        
        @Override
        public void builderPartA() {
        
            System.out.println("ConcreteBuilder2->builderPartA");
        }
    
        @Override
        public void builderPartB() {
        
            System.out.println("ConcreteBuilder2->builderPartB");
        }
    
        @Override
        public void builderPartC() {
        
            System.out.println("ConcreteBuilder2->builderPartC");
        }
    }

步骤4、指挥者类（Director）

public class Director {
        
        private Builder _builder=null;
        public Director(Builder builder){
        
            this._builder=builder;
        }
        public Product construct(){
        
            _builder.builderPartA();
            _builder.builderPartB();
            _builder.builderPartC();
            return _builder.createProduct();
        }
    }

步骤5、 客户端调用（Client）

public class Client {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Builder builder1=new ConcreteBuilder1();
            show(builder1);
            Builder builder2=new ConcreteBuilder2();
            show(builder2);
        }
        private static void show(Builder builder){
        
            Director director=new Director(builder);
            Product product=director.construct();
            product.getPartA();
            product.getPartB();
            product.getPartC();
        }
    }

#### 五、HOW TO CHANGE（建造者模式如何使用） ####

##### 5.1、建造者模式的优点 #####

*  在建造者模式中，客户端不必知道产品内部组成的细节，将产品本身与产品的创建过程解耦，使得相同的创建过程可以创建不同的产品对象。
 *  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。
 *  可以更加精细地控制产品的创建过程。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，也更方便使用程序来控制创建过程。
 *  增加新的具体建造者无须修改原有类库的代码，指挥者类针对抽象建造者类编程，系统扩展方便，符合“开闭原则”。

##### 5.2、建造者模式的缺点 #####

*  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。
 *  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。

##### 5.2、模式应用 #####

在很多游戏软件中，地图包括天空、地面、背景等组成部分，人物角色包括人体、服装、装备等组成部分，可以使用建造者模式对其进行设计，通过不同的具体建造者创建不同类型的地图或人物。

系统中邮件发送、支付方式选择；

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