java建造者模式（Builder Pattern）详细解析及使用实例

建造者模式

一、什么是建筑者模式？

建造者模式（Builder Pattern）使用多个简单的对象一步一步构建一个复杂的对象。

一个 Builder 类会一步一步构造最终的对象，该 Builder 类独立于其他对象。

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。

二、建造者模式的具体实现

结构图

建造者模式中的四个角色：

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。
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。
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。
Product：要创建的复杂对象。

java代码实现

1、创建人类实体类

package com.designpattern.builderPattern;

/**
 * 对象 人
 *
 * @author zhongtao on 2018/9/17
 */
public class Human {

    private String head;
    private String body;
    private String hand;
    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 getHand() {
        return hand;
    }

    public void setHand(String hand) {
        this.hand = hand;
    }

    public String getFoot() {
        return foot;
    }

    public void setFoot(String foot) {
        this.foot = foot;
    }
}

2、创建造人的 Builder 接口

package com.designpattern.builderPattern;

/**
 * 造人接口 规定造人的规范 需要头、身体、手、脚
 *
 * @author zhongtao on 2018/9/17
 */
public interface BuilderHuman {

    void buildHead();

    void buildBody();

    void buildHand();

    void buildFoot();

    /**
     * 返回创建的对象
     */
    Human createHuman();

}

3、ConcreteBuilder 创建不同类型的人

tallPerson

package com.designpattern.builderPattern;

/**
 * 高个子的人
 *
 * @author zhongtao on 2018/9/17
 */
public class TallPersonBuilder implements BuilderHuman {

    Human human;

    public TallPersonBuilder() {
        human = new Human();
    }

    @Override
    public void buildHead() {
        human.setHead("普通的头脑");
    }

    @Override
    public void buildBody() {
        human.setBody("壮实，高大的身体");
    }

    @Override
    public void buildHand() {
        human.setHand("长手");
    }

    @Override
    public void buildFoot() {
        human.setFoot("长脚");
    }

    @Override
    public Human createHuman() {
        return human;
    }
}

smartHuman

package com.designpattern.builderPattern;

/**
 * 聪明的人
 *
 * @author zhongtao on 2018/9/17
 */
public class SmartHumanBuilder implements BuilderHuman {

    Human human;

    public SmartHumanBuilder() {
        human = new Human();
    }

    @Override
    public void buildHead() {
        human.setHead("高智商的头脑");
    }

    @Override
    public void buildBody() {
        human.setBody("健康的身体");
    }

    @Override
    public void buildHand() {
        human.setHand("普通的手");
    }

    @Override
    public void buildFoot() {
        human.setFoot("普通的脚");
    }

    @Override
    public Human createHuman() {
        return human;
    }
}

4、Director 建造者模式的核心调用具体建造者来创建不同的人

package com.designpattern.builderPattern;

/**
 * 管理造人的顺序 BuilderHuman不同，则创建的人不同
 * @author zhongtao on 2018/9/17
 */
public class HumanDirector {

    public Human createHumanByDirector(BuilderHuman builderHuman){
        builderHuman.buildHead();
        builderHuman.buildBody();
        builderHuman.buildHand();
        builderHuman.buildFoot();

        return builderHuman.createHuman();
    }
}

5、建造者模式测试

package com.designpattern.builderPattern;

import org.junit.Test;

/**
 * 测试
 *
 * @author zhongtao on 2018/9/17
 */
public class BuilderPatternTest {

    /**
     * 测试建造者模式
     */
    @Test
    public void test() {
        HumanDirector humanDirector = new HumanDirector();
        //创建高个子的人
        Human humanByDirector = humanDirector.createHumanByDirector(new TallPersonBuilder());
        System.out.println(humanByDirector.getHead());
        System.out.println(humanByDirector.getBody());
        System.out.println(humanByDirector.getHand());
        System.out.println(humanByDirector.getFoot());

        System.out.println("------简单的分割线------");
        //创建聪明的人
        Human smartHuman = humanDirector.createHumanByDirector(new SmartHumanBuilder());
        System.out.println(smartHuman.getHead());
        System.out.println(smartHuman.getBody());
        System.out.println(smartHuman.getHand());
        System.out.println(smartHuman.getFoot());
    }
}

三、建造者模式的优缺点

优点：

建造者独立，易扩展。
便于控制细节风险。

缺点：

产品必须有共同点，范围有限制。
如内部变化复杂，会有很多的建造类。

注意事项：

与工厂模式的区别，建造者模式更加关注与零件装配的顺序。