概述
将一个复杂对象的构建与表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
- 分离了部件的构造(由Builder来负责)和装配(由Director负责)。 从而可以构造出复杂的对象。这个模式适用于：某个对象的构建过程复杂的情况。
- 由于实现了构建和装配的解耦。不同的构建器，相同的装配，也可以做出不同的对象；相同的构建器，不同的装配顺序也可以做出不同的对象。也就是实现了构建算法、装配算法的解耦，实现了更好的复用。
- 建造者模式可以将部件和其组装过程分开，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该对象，而无须知道其内部的具体构造细节。
结构：
建造者（Builder）模式由抽象建造者、具体建造者、****产品、导向器等 4 个要素构成。
一般端直接和Director导向器沟通，通过向Director传入不同的ConcreteBuilder（具体建造者）构建不同表示的Product（产品）。
所以建造者模式把对象的构建（由Builder的实现来负责的）和装配（由Director负责的）进行了解耦，不同的构建器，相同的装配，也可以做出不同的产品。
模式的优缺点
1）可以逐步构建对象、延迟构建步骤，将构建和表示分离;
2）各个具体的建造者相互独立，您可以重用相同的构建代码；
产品的组成部分必须相同，这限制了其使用范围，如果产品内部发生变化，则建造者也要同步修改，后期维护成本较大。
创建的方式
首先创建抽象建造者；
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public interface Builder {
void setTyre(Tyre tyre);
void setSeat(Seat seat);
void setEngine(Engine engine);
}
class Tyre{
private String tyreVersion;
public Tyre(){
this.tyreVersion="入门级轮胎，寿命5年";
}
public Tyre(String tyreVersion) {
this.tyreVersion = tyreVersion;
}
public String getTyreVersion() {
return tyreVersion;
}
}
class Seat{
private String SeatVersion;
public Seat(){
this.SeatVersion="普通座椅";
}
public Seat(String seatVersion) {
SeatVersion = seatVersion;
}
public String getSeatVersion() {
return SeatVersion;
}
}
class Engine{
private String EngineVersion;
public Engine(){
this.EngineVersion="普通发动机";
}
public Engine(String engineVersion) {
EngineVersion = engineVersion;
}
public String getEngineVersion() {
return EngineVersion;
}
}
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然后再创建实际建造者及产品；
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public class BydBuilder implements Builder {
private Tyre tyre;
private Seat seat;
private Engine engine;
@Override
public void setEngine(Engine engine) {
this.engine = engine;
}
@Override
public void setSeat(Seat seat) {
this.seat = seat;
}
@Override
public void setTyre(Tyre tyre) {
this.tyre = tyre;
}
public BydCar getMyBydCar(){
return new BydCar(tyre, seat, engine);
}
}
class BydCar{
private Tyre tyre;
private Seat seat;
private Engine engine;
public BydCar(Tyre tyre,Seat seat,Engine engine){
this.tyre = tyre;
this.seat = seat;
this.engine = engine;
System.out.println(this.toString());
}
public Tyre getTyre() {
return tyre;
}
public Seat getSeat() {
return seat;
}
public Engine getEngine() {
return engine;
}
@Override
public String toString() {
return this.engine.getEngineVersion()+"+"+
this.tyre.getTyreVersion()+"+"+
this.seat.getSeatVersion();
}
}
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再创建导向器
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public class Director {
public void highBydCar(Builder builder){
builder.setEngine(new Engine("高端发动机"));
builder.setTyre(new Tyre("高端轮胎，可用10年"));
builder.setSeat(new Seat("高端真皮座椅"));
}
public void lowBydCar(Builder builder){
builder.setEngine(new Engine());
builder.setTyre(new Tyre());
builder.setSeat(new Seat());
}
public void MiddleBydCar(Builder builder){
builder.setEngine(new Engine("高端发动机"));
builder.setTyre(new Tyre());
builder.setSeat(new Seat());
}
}
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最后就是我们的客户端调用者。
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| public class Client {
public static void main(String[] args) {
Director director = new Director();
BydBuilder builder = new BydBuilder();
System.out.println("顾客1，看中了高端比亚迪");
director.highBydCar(builder);
builder.getMyBydCar();
System.out.println("顾客2，看中了低端比亚迪");
director.lowBydCar(builder);
builder.getMyBydCar();
System.out.println("顾客3，看中了中端比亚迪");
director.MiddleBydCar(builder);
builder.getMyBydCar();
System.out.println("顾客4，希望按照自己的意愿定制比亚迪");
builder.setEngine(new Engine("高端发动机"));
builder.setSeat(new Seat("高端座椅"));
builder.setTyre(new Tyre());
builder.getMyBydCar();
}
}
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顾客1，看中了高端比亚迪
高端发动机+高端轮胎，可用10年+高端真皮座椅
顾客2，看中了低端比亚迪
普通发动机+入门级轮胎，寿命5年+普通座椅
顾客3，看中了中端比亚迪
高端发动机+入门级轮胎，寿命5年+普通座椅
顾客4，希望按照自己的意愿定制比亚迪
高端发动机+入门级轮胎，寿命5年+高端座椅
模式扩展
建造者模式除了上面的用途外，在开发中还有一个常用的使用方式，就是当一个类构造器需要传入很多参数时，如果创建这个类的实例，代码可读性会非常差，而且很容易引入错误，此时就可以利用建造者模式进行重构。
重构前代码如下：
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| public class Phone {
private String cpu;
private String screen;
private String memory;
private String mainboard;
public Phone(String cpu, String screen, String memory, String mainboard) {
this.cpu = cpu;
this.screen = screen;
this.memory = memory;
this.mainboard = mainboard;
}
public String getCpu() {
return cpu;
}
public void setCpu(String cpu) {
this.cpu = cpu;
}
public String getScreen() {
return screen;
}
public void setScreen(String screen) {
this.screen = screen;
}
public String getMemory() {
return memory;
}
public void setMemory(String memory) {
this.memory = memory;
}
public String getMainboard() {
return mainboard;
}
public void setMainboard(String mainboard) {
this.mainboard = mainboard;
}
@Override
public String toString() {
return "Phone{" +
"cpu='" + cpu + '\'' +
", screen='" + screen + '\'' +
", memory='" + memory + '\'' +
", mainboard='" + mainboard + '\'' +
'}';
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Phone phone = new Phone("intel","三星屏幕","金士顿","华硕");
System.out.println(phone);
}
}
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上面在客户端代码中构建Phone对象，传递了四个参数，如果参数更多呢？代码的可读性及使用的成本就是比较高。
重构后代码：
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| public class Phone {
private String cpu;
private String screen;
private String memory;
private String mainboard;
private Phone(Builder builder) {
cpu = builder.cpu;
screen = builder.screen;
memory = builder.memory;
mainboard = builder.mainboard;
}
public static final class Builder {
private String cpu;
private String screen;
private String memory;
private String mainboard;
public Builder() {}
public Builder cpu(String val) {
cpu = val;
return this;
}
public Builder screen(String val) {
screen = val;
return this;
}
public Builder memory(String val) {
memory = val;
return this;
}
public Builder mainboard(String val) {
mainboard = val;
return this;
}
public Phone build() {
return new Phone(this);}
}
@Override
public String toString() {
return "Phone{" +
"cpu='" + cpu + '\'' +
", screen='" + screen + '\'' +
", memory='" + memory + '\'' +
", mainboard='" + mainboard + '\'' +
'}';
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Phone phone = new Phone.Builder()
.cpu("intel")
.mainboard("华硕")
.memory("金士顿")
.screen("三星")
.build();
System.out.println(phone);
}
}
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重构后的代码在使用起来更方便，某种程度上也可以提高开发效率。从软件设计上，对程序员的要求比较高。
总结及建议
建造者模式实现了构建和装配的解耦，不同的构建器，相同的装配，可以做出不同的产品对象；相同的构建器不同的装配顺序也可以做出不同的产品对象。
应用场景：
- 相同的方法，不同的执行顺序，产生不同的结果。
- 产品类非常复杂，或者产品类中不同的调用顺序产生不同的作用。
- 初始化一个对象特别复杂，参数多，而且很多参数都具有默认值。
DJK中建造者模式的使用：
- java.lang.StringBuilder#append() (unsynchronized)
- java.lang.StringBuffer#append() (synchronized)
- java.nio.ByteBuffer#put()
创建者模式对比
工厂方法模式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。
抽象工厂模式VS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。
