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Builder模式可以称为建造者模式，它将一个复杂对象的构建和表示分离，同样的构建过程可以创建不同的表示
适用场景：
- 相同的方法，不同执行顺序，产生不同事件结果
- 多个部件都可以装配到一个对象中，但产生的运行结果不相同
- 产品类非常复杂或者产品类因为调用顺序不同而产生不同作用
- 初始化一个对象时，参数过多，或者很多参数具有默认值
Builder模式
用 builder 模式创建共享单车为例子，示例代码：
没有贴出来的类请参考另外一篇文章
产品类：
public class Bike {
private IFrame frame;
private ISeat seat;
private ITire tire;
public IFrame getFrame() {
return frame;
}
public void setFrame(IFrame frame) {
this.frame = frame;
}
public ISeat getSeat() {
return seat;
}
public void setSeat(ISeat seat) {
this.seat = seat;
}
public ITire getTire() {
return tire;
}
public void setTire(ITire tire) {
this.tire = tire;
}
}
Builder 类：
// 抽象 builder 类
public abstract class Builder {
abstract void buildFrame();
abstract void buildSeat();
abstract void buildTire();
abstract Bike createBike();
}
// 具体 builder 类
public class MobikeBuilder extends Builder{
private Bike mBike = new Bike();
@Override
void buildFrame() {
mBike.setFrame(new AlloyFrame());
}
@Override
void buildSeat() {
mBike.setSeat(new DermisSeat());
}
@Override
void buildTire() {
mBike.setTire(new SolidTire());
}
@Override
Bike createBike() {
return mBike;
}
}
public class OfoBuilder extends Builder{
private Bike mBike = new Bike();
@Override
void buildFrame() {
mBike.setFrame(new CarbonFrame());
}
@Override
void buildSeat() {
mBike.setSeat(new RubberSeat());
}
@Override
void buildTire() {
mBike.setTire(new InflateTire());
}
@Override
Bike createBike() {
return mBike;
}
}
导演类：
public class Director {
private Builder mBuilder = null;
public Director(Builder builder) {
mBuilder = builder;
}
public Bike construct() {
mBuilder.buildFrame();
mBuilder.buildSeat();
mBuilder.buildTire();
return mBuilder.createBike();
}
}
使用方式：
public class Click {
public static void main(String[] args) {
showBike(new OfoBuilder());
showBike(new MobikeBuilder());
}
private void showBike(Builder builder) {
Director director = new Director(builder);
Bike bike = director.construct();
bike.getFrame().frame();
bike.getSeat().seat();
bike.getTire().tire();
}
}
上面示例是 Builder模式的常规用法，导演类 Director 在 Builder模式中具有很重要的作用，它用于指导具体构建者如何构建产品，控制调用先后次序，并向调用者返回完整的产品类，但是有些情况下需要简化系统结构，可以把Director和抽象建造者进行结合，示例代码：
改造后的抽象建造者：
public abstract class NewBuilder {
abstract void buildFrame();
abstract void buildSeat();
abstract void buildTire();
abstract Bike createBike();
/**
* 把导演类中的construct()方法合并到抽象建造者类中
*
* @return 具体产品对象
*/
public Bike construct() {
this.buildFrame();
this.buildSeat();
this.buildTire();
return this.createBike();
}
}
这样做确实简化了系统结构，但同时也加重了抽象建造者类的职责，也不是太符合单一职责原则，如果 construct() 过于复杂，建议还是封装到 Director 中
除了上面的用途外，还有另外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 builder模式进行重构，重构前示例代码：
// 省略 getter 和 setter 方法
public class Computer {
private String cpu;
private String screen;
private String memory;
private String mainboard;
public Computer(String cpu, String screen, String memory, String mainboard) {
this.cpu = cpu;
this.screen = screen;
this.memory = memory;
this.mainboard = mainboard;
}
}
重构后示例代码：
public class NewComputer {
private String cpu;
private String screen;
private String memory;
private String mainboard;
public NewComputer() {
throw new RuntimeException("can't init");
}
private NewComputer(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 NewComputer build() {return new NewComputer(this);}
}
}
客户端：
public class Click {
public static void main(String[] args) {
// 非 Builder 模式
Computer computer = new Computer("cpu", "screen", "memory", "mainboard");
// Builder 模式
NewComputer newComputer = new NewComputer.Builder()
.cpu("cpu")
.screen("screen")
.memory("memory")
.mainboard("mainboard")
.build();
}
}
上面的示例代码只是传入四个参数，如果参数是十四个甚至更多，builder 模式的优势将会更加明显，传递参数更加灵活，代码具有更高的可读性
建造者模式与抽象工厂模式的比较:
- 与抽象工厂模式相比，建造者模式返回一个组装好的完整产品，而抽象工厂模式返回一系列相关的产品，这些产品位于不同的产品等级结构，构成了一个产品族
- 在抽象工厂模式中，客户端实例化工厂类，然后调用工厂方法获取所需产品对象，而在建造者模式中，客户端可以不直接调用建造者的相关方法，而是通过指挥者类来指导如何生成对象，包括对象的组装过程和建造步骤，它侧重于一步步构造一个复杂对象，返回一个完整的对象
- 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
说了这么多 Builder模式的好处，再来看看它有什么缺点：
- Builder模式所创建的产品一般具有较多共同点，组成部分也相似，所以 Builder模式不适合创建差异性很大的产品类
- 产品内部变化复杂，会导致需要定义很多具体建造者类实现变化，增加项目中类的数量，增加系统的理解难度和运行成本
