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作者:
TigerChain
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TigerChain 简书 人人都会设计模式
教程简介
正文
一、什么是建造者模式
1、生活中的建造者模式
1、盖房子
我们在生活中盖房子，一般就是打地基，盖框架「用砖头或钢筋混凝土」，然后是粉刷。基本上就是这个路子。当然我们这些工作全部可以自己做，可也以找几个工人去干，当然还可以可以直接找一个设计师，直接说我就要这样的房子，然后就不管了，最后问设计师「设计师给一张纸给工人，工人就啪啪的干了」验收房子即可「至于你是如何建的过程我不关心，我只要结果」---这就是建造者模式
2、组装电脑
我们买的电脑都是由主板、内存、cpu、显卡等组成，如何把这些东西组装起来给用户这就是建造者模式的作用，不同的人对电脑的配置需求不一样的「打游戏的对显卡要求高」，但是电脑构成部件是固定的，我们找电脑城的装机人员把电脑装起来这一过程就是建造模式
3、软件开发
我们开发一款产品，需要技术主管、产品经理、苦逼的程序员。在这里，产品经理就是指挥者「Director」和客户沟通，了解产品需求，技术主管是抽象的建造者[Builder]，让猿们杂做就杂做，而程序员就是体力劳动者「即具体的建造者，按照技术主管下发的任务去做」--- 这就是一个接近完美的建造者模式「为什么说接近呢？因为没有百分之百，靠：又忘记吃药了」
2、程序中的建造者模式
建造者模式的定义
将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示，这是官方定义，通俗的说就是：建造者模式就是如何一步步构建一个包含多个组成部件的对象，相同的构建过程可以创建不同的产品
建造者模式的特点
建造者模式是一种创建型模式，适用于那些流程固定「顺序不一定固定」，建造的目标对象会有所改变这种场景「比如画一条狗，这个目标不变，但是不同的是有黄狗，胖狗，瘦狗等」，还有一种场景是代替多参数构造器
建造者模式的作用
1、用户不知道对象的建造过程和细节就可以创建出复杂的对象「屏蔽了建造的具体细节」
2、用户只需给出复杂对象的内容和类型可以创建出对象
3、建造者模工按流程一步步的创建出复杂对象
建造者模式的结构
角色
类别
说明
Builder
接口或抽象类
抽象的建造者，不是必须的
ConcreateBuilder
具体的建造者
可以有多个「因为每个建造风格可能不一样」
Product
普通的类
具体的产品「即被建造的对象」
Director
导演也叫指挥者
统一指挥建造者去建造目标，导演不是必须的
建造者模式简单的 UML
二、建造者模式的举例
1、组装电脑
小明想组装一个台式电脑，小明对电脑配置一窍不通，就直接跑到电脑城给装机老板说我要一台打游戏非常爽的电脑，麻烦你给装一下「配置什么的你给我推荐一下吧」，于是老板就让它的员工「小美」按小明的要求装了一个性能灰常牛 B 的电脑，1 个小时后电脑装好了，小明交钱拿电脑走人。不一会儿小张又来了，要一个满足平时写文章就可以的电脑，老板针对小张的要求给不同的装机配置。不同的人有不同的配置方案「但是装机流程是一样的」，这就是一个典型的建造者模式
组装电脑简单的 UML
根据 UML 撸码
1、创建被建造的对象电脑 --- Computer.java
public class Computer private String cpu ;
private String hardDisk ;
private String mainBoard ;
private String memory ;
... 省略 getter 和 setter
}
2、抽象的建造者 --- Builder.java
public interface Builder void createMainBoard (String mainBoard) void createCpu (String cpu) void createhardDisk (String hardDisk) void createMemory (String memory) Computer createComputer () ;
}
3、具体建造者，也就是装机工人小美 --- AssemblerBuilder.java
public class AssemblerBuilder implements Builder private Computer computer = new Computer() ;
@Override
public void createCpu (String cpu) @Override
public void createhardDisk (String hardDisk) @Override
public void createMainBoard (String mainBoard) @Override
public void createMemory (String memory) @Override
public Computer createComputer () return computer;
}
}
4、还有老板「"指手画脚的人"」安排装机工工作 --- Direcror.java
public class Director private Builder builder ;
public Direcror (Builder builder) this .builder = builder ;
}
public Computer createComputer (String cpu,String hardDisk,String mainBoard,String memory) this .builder.createMainBoard(mainBoard);
this .builder.createCpu(cpu) ;
this .builder.createMemory(memory);
this .builder.createhardDisk(hardDisk);
return this .builder.createComputer() ;
}
}
public class Test public static void main (String args[]) new AssemblerBuilder() ;
Direcror direcror = new Direcror(builder) ;
Computer computer = direcror.createComputer("Intel 酷睿i9 7900X" ,"三星M9T 2TB （HN-M201RAD）" ,"技嘉AORUS Z270X-Gaming 7" ,"科赋Cras II 红灯 16GB DDR4 3000" ) ;
System.out.println("小明这台电脑使用的是：\n" +computer.getMainBoard()+" 主板\n" +computer.getCpu()+" CPU\n" +computer.getHardDisk()+"硬盘\n" +computer.getMainBoard()+" 内存\n" );
}
}
怎么样，至于小张，小猪要装机把自己要的配置给老板即可，然后老板如何装机不用你管，你就等着收装好的机子吧
2、盖房子
盖房子的基本步骤和流程是固定的无非就是打地基、盖框架、然后浇筑「至于盖平房、还是楼房那是每个客户的具体需求」。总体来说盖房子以有以三种方式：
1、自己盖房子「没有办法有的人就是牛 B ,自己设计，自己动手，当然这属于小房子，你让一个人盖个32 层让我看看」
2、想盖房子的人是一个包工头，自己找一帮工人自己就把房子搞定了
3、想盖房子的人就是一个普通人，啥也不会，找一个设计师说“我就要盖个房子，南北通透，四秀常春”，设计师说没有问题，设计师把设计出来的图纸扔给包工头说：“就照这个样子盖”，包工头拿着图纸给工人们分工派活，最后完工
盖房子建造者模式简单的 UML
根据 UML 撸码
public class House private String foundation ;
private String frame ;
private String pouring ;
... 省略 setter 和 getter
}
2、抽象建造者「包工头」 HouseBuilder.java
public interface HouseBuilder void doFoundation () void doFrame () void dpPouring () House getHouse () ;
}
3、具体建造者「工人」--盖平房 PingFangBuilder.java
public class PingFangBuilder implements HouseBuilder private House house = new House() ;
@Override
public void doFoundation () "盖平房的地基" );
}
@Override
public void doFrame () "盖平房的框架" );
}
@Override
public void dpPouring () "盖平房不用浇灌，直接人工手刷就可以" );
}
@Override
public House getHouse () return house;
}
}
4、具体建造者「工人」--盖楼房 LouFangBuilder.java
public class LouFangBuilder implements HouseBuilder private House house = new House() ;
@Override
public void doFoundation () "盖楼房的地基就打十米深" );
}
@Override
public void doFrame () "楼房的框架要使用非常坚固钢筋混凝土" );
}
@Override
public void dpPouring () "楼房拿个罐车把框架拿混凝土灌满即可" );
}
@Override
public House getHouse () return house;
}
}
5、指挥者「设计师」 HouseDirector.java
public class HouseDirector public void buildHouse (HouseBuilder houseBuilder)
public class Test public static void main (String args[]) "========客户自己建房子，必须知道盖房的细节========" );
House house = new House() ;
house.setFoundation("用户自己建造房子：打地基" );
house.setFrame("用户自己建造房子：盖框架" );
house.setPouring("用户自己建造房子：浇筑" );
System.out.println(house.getFoundation());
System.out.println(house.getFrame());
System.out.println(house.getPouring());
System.out.println("========客户直接找盖房子的工人「建造者」，客户要调用建造者方法去盖房子，客户必须得知道房子如何造========" );
HouseBuilder houseBuilder = new PingFangBuilder() ;
houseBuilder.doFoundation();
houseBuilder.doFrame();
houseBuilder.dpPouring();
House house1 = houseBuilder.getHouse() ;
System.out.println(house1.getFoundation());
System.out.println(house1.getFrame());
System.out.println(house1.getPouring());
System.out.println("========客户直接找一个设计师，设计师统一指挥建造者盖房子，房子杂盖，客户不关心，最后只是找设计师要房子即可========" );
HouseBuilder pingFangBuilder = new PingFangBuilder() ;
HouseDirector houseDirector = new HouseDirector() ;
houseDirector.buildHouse(pingFangBuilder);
House houseCreateByBuilder = pingFangBuilder.getHouse() ;
System.out.println(houseCreateByBuilder.getFoundation());
System.out.println(houseCreateByBuilder.getFrame());
System.out.println(houseCreateByBuilder.getPouring());
}
}
我们对比了三种方式，自己盖房子，找工人盖房子，找设计师盖房子来逐步感受一下建造者模式的优点
可以看到最后一种最舒服，盖房子的时候直接外包给设计师自己就不用管了，到时候问设计师要建好的成品房子即可，这样对客户来说具体如何盖房子我不需要知道，屏蔽细节「只能说有钱就是任性」
3、替代多参数构造函数的建造者模式，以组装电脑为例子
前面我们说了在建造者模式中 Director 不是必须的，Director 的作用不是构造产品「建造产品是建造者的事情」而是指挥协调建造的步骤「当有一个新的建造者的时候直接实现抽象建造者，而不用关心具体的执行步骤，这就是 Director 干的事情」，我们直接看代码吧
public class Computer private String mainBoard ;
private String cpu ;
private String hd ;
private String powerSupplier ;
private String graphicsCard;
private String mouse ;
private String computerCase ;
private String mousePad ;
private String other ;
public Computer (String mainBoard,String cpu,String hd,String powerSupplier,
String graphicsCard,String mouse,String computerCase,String mousePad,String other) this .mainBoard = mainBoard ;
this .cpu = cpu ;
this .hd = hd ;
this .powerSupplier = powerSupplier ;
this .graphicsCard = graphicsCard ;
this .mouse = mouse ;
this .computerCase = computerCase ;
this .mousePad = mousePad ;
this .other = other ;
}
public Computer (String mainBoard,String cpu,String hd,String powerSupplier,
String graphicsCard,String mouse,String computerCase,String mousePad) this .mainBoard = mainBoard ;
this .cpu = cpu ;
this .hd = hd ;
this .powerSupplier = powerSupplier ;
this .graphicsCard = graphicsCard ;
this .mouse = mouse ;
this .computerCase = computerCase ;
this .mousePad = mousePad ;
}
... 省略其它的构造方法和 setter 和 getter 方法
}
如果我们想要调用这个类就得在构参数方法中传递“无数个参数”「如果有的参是一些可选项，我们还得重写构造方法」，要么就要调用多个 setter 方法，才能给一个对象赋值，方法虽然可行，但是也太扯淡了「谁能记住那些参数呀」，那么建造者模式可以解决多参数构造方法来建造对象
public class ComputerB private String mainBoard ;
private String cpu ;
private String hd ;
private String powerSupplier ;
private String graphicsCard;
private String mouse ;
private String computerCase ;
private String mousePad ;
private String other ;
private ComputerB (ComputerBuilder builder) this .mainBoard = builder.mainBoard ;
this .cpu = builder.cpu ;
this .hd = builder.hd ;
this .powerSupplier = builder.powerSupplier ;
this .graphicsCard = builder.graphicsCard ;
this .mouse = builder.mouse ;
this .computerCase = builder.computerCase ;
this .mousePad = builder.mousePad ;
this .other = builder.other ;
}
public static class ComputerBuilder private String mainBoard ;
private String cpu ;
private String hd ;
private String powerSupplier ;
private String graphicsCard;
private String mouse ;
