本文根据光头强做电锯的故事，讲解一下Java设计模式中的“建造者模式”，故事性更强，配合着代码讲解，让大家更轻松的掌握“建造者模式”。
一、故事背景
本文示例代码请查看Github：https://github.com/AweiLoveAndroid/CommonDevKnowledge/tree/master/design_patterns
（一）什么是建造者模式？
建造者模式它是一种将复杂对象的构造与其表示分开，以便相同的构造过程可以创建不同的表示的设计模式。
（二）基本组成单元有哪些？
一个完整的建造者模式分为4个部分：
- 1.建造者（Builder）：用于创建Product对象的部分的抽象接口。
- 2.具体建造者（ConcreteBuilder）：通过实现Builder接口构建和组装产品的一部分。
- 3.指挥者（Director）：它直接Builder接口来构造对象。
- 4.产品（Product）：需要构建的复杂的对象。
（三）主要作用
减少构造器或者方法调用的传入。
（四）使用场景
一般用于复杂的对象内部，比如：一个对象有多个功能，可以在它的内部用多个方法具体描述每个功能，然后调用这个类的时候，就可以直自由的构建出这个类对象（比如：new Person().setName("18").setAge(20).build();其实这个Person类就做了具体的对象构建的操作逻辑。），也有网友狭隘的说链式调用就是建造者模式，其实那是片面的认识，虽然是一种表现形式，但是实际操作中有很多不同的表现形式，不能一概而论。下面就一个实例详解一下基本使用到复杂多变的使用场景。
二、基本使用场景
（一）各个类的介绍：
光头强于是去了镇子上的五金店铺，，光头强心理嘀咕着：“不光能砍树，还能吓跑熊大熊二，看它还敢来欺负自己。”于是跟那个老板的说了自己的需求：“我要买一把电手锯”。老板说：“不好意思，没有了，需要预定，预计一个星期之后就到了。”然后光头强就下单了，老板就电话通知手电锯工厂下了订单，然后工厂开始生产手电锯。
这回还没把熊大熊二吓跑，于是光头强又跑到镇子上，找到了五金店的老板，让老板给他一把厉害的锯子。光头强这回跟那个老板的说了自己的需求：“我要一把厉害的电手锯，上回那个没有赶走熊大熊二，你这里有没有厉害的手电锯”。老板逐个都介绍了一遍，光头强一对比，发现并没有自己想要的独一无二的那个。于是跟那个老板的说了自己的需求：“我需要的是这样的：调速防误触智能开关、动力强耐高温散热好的纯铜电机、环保大容量锂电池、人体工体学包胶防滑防抖手柄、环保防触电插头、加厚加固耐磨抗打击防护罩、高硬度锯片、然后额外配上LED灯，钱不是问题”。老板说没问题，半个月之后过来取吧。光头强于是交了定金，兴奋的回家了。坐等老板的好消息了。
车间要准备要投入生产的机器，还有各种原材料和模具：
/**
* 链锯建筑者
*/
public interface ChainsawBuilder {
// 蓄电池
void battery();
// 电动机
void motor();
// 减速箱
void reductionGearbox();
// 防护罩
void hood();
// 手柄
void handle();
// 开关
void switches();
// 插头
void plug();
// 圆锯片
void circularSaw();
// 获取链锯（产品）的实例
Chainsaws getChainsaws();
}
接下来就是具体的车间按照现有的材料进行生产：
/**
* 链锯建筑者（具体建筑者）
*/
public class ChainsawBuilderImpl implements ChainsawBuilder{
private Chainsaws chainsaws;
public ChainsawBuilderImpl() {
chainsaws = new Chainsaws();
}
@Override
public void battery() {
chainsaws.setBattery("普通锂电池");
}
@Override
public void motor() {
chainsaws.setMotor("普通铝电动机");
}
@Override
public void reductionGearbox() {
chainsaws.setReductionGearbox("普通减速箱");
}
@Override
public void hood() {
chainsaws.setHood("普通PVC塑料");
}
@Override
public void handle() {
chainsaws.setHandle("普通PVC塑料");
}
@Override
public void switches() {
chainsaws.setSwitches("普通拉线开关");
}
@Override
public void plug() {
chainsaws.setPlug("普通三口插头");
}
@Override
public void circularSaw() {
chainsaws.setCircularSaw("普通钢锯片");
}
@Override
public Chainsaws getChainsaws() {
return chainsaws;
}
}
最终产品就具备这些功能：
/**
* 产品（链锯）
*/
public class Chainsaws {
// 蓄电池
private String battery;
// 电动机
private String motor;
// 减速箱
private String reductionGearbox;
// 防护罩
private String hood;
// 手柄
private String handle;
// 开关
private String switches;
// 插头
private String plug;
// 圆锯片
private String circularSaw;
public String getBattery() {
return battery;
}
public void setBattery(String battery) {
this.battery = battery;
}
public String getMotor() {
return motor;
}
public void setMotor(String motor) {
this.motor = motor;
}
public String getReductionGearbox() {
return reductionGearbox;
}
public void setReductionGearbox(String reductionGearbox) {
this.reductionGearbox = reductionGearbox;
}
public String getHood() {
return hood;
}
public void setHood(String hood) {
this.hood = hood;
}
public String getHandle() {
return handle;
}
public void setHandle(String handle) {
this.handle = handle;
}
public String getSwitches() {
return switches;
}
public void setSwitches(String switches) {
this.switches = switches;
}
public String getPlug() {
return plug;
}
public void setPlug(String plug) {
this.plug = plug;
}
public String getCircularSaw() {
return circularSaw;
}
public void setCircularSaw(String circularSaw) {
this.circularSaw = circularSaw;
}
@Override
public String toString() {
return "Chainsaws{" +
"\n battery='" + battery + '\'' +
", motor='" + motor + '\'' +
", reductionGearbox='" + reductionGearbox + '\'' +
", hood='" + hood + '\'' +
", handle='" + handle + '\'' +
", switches='" + switches + '\'' +
", plug='" + plug + '\'' +
", circularSaw='" + circularSaw + '\'' +
"链锯已经做好了\n" + '}';
}
}
老板作为一个中间人的角色，需要跟厂商对接，电话通知建造方，查看进度如何了：
/**
* 五金店老板（验收方）
*/
public class HardwareStoreBoss {
// 电话通知建造方，查看进度如何了
public Chainsaws notify(ChainsawBuilder builder){
// 蓄电池
builder.battery();
// 电动机
builder.motor();
// 减速箱
builder.reductionGearbox();
// 防护罩
builder.hood();
// 手柄
builder.handle();
// 开关
builder.switches();
// 插头
builder.plug();
// 圆锯片
builder.circularSaw();
return builder.getChainsaws();
}
}
过了几天，光头强打电话给五金店老板。
HardwareStoreBoss hardwareStoreBoss = new HardwareStoreBoss();
五金店老板跟光头强说你等会儿，我先去问问链锯做好了没，于是：
Chainsaws chainsaws = hardwareStoreBoss.notify(new ChainsawBuilderImpl());
System.out.println(chainsaws.toString());
这时候打印结果是：
Chainsaws{
battery='普通锂电池', motor='普通铝电动机', reductionGearbox='普通减速箱', hood='普通PVC塑料', handle='普通PVC塑料', switches='普通拉线开关', plug='普通三口插头', circularSaw='普通钢锯片'链锯已经做好了
}
然后五金店老板去生产那里取货，然后再通知光头强过去取货。
（二）UML图解如下：
三、新增建造者接口（换一个新链锯）
（一）各个类的介绍：
光头强拿到货之后，就兴高采烈的去试着砍树，结果发现砍了几棵树，要么就是没电了，要么就是掉链子了，这怎么行？光头强这回要求老板退货，老板不干，这样吧。我给你返回维修。维修费我出。光头强不干，坚决要退货，老板犟不过，要不这样，给你换一个性能更高级的链锯，你只要补差价就好了，怎么样，工厂那边正好有批次在做的，给你预定一个，一周内可以就拿到货了。光头强爽快的答应了。
于是工厂这边也利用原有的功能（接口ChainsawBuilder），加入新的一些功能（新建一个类ChainsawBuilderImpl2），就开始制造了。基本功能都差不多的，只是换一些零部件，如下所示：
/**
* 链锯建筑者（具体建筑者）
*/
public class ChainsawBuilderImpl2 implements ChainsawBuilder{
private Chainsaws chainsaws;
public ChainsawBuilderImpl2() {
chainsaws = new Chainsaws();
}
@Override
public void battery() {
chainsaws.setBattery("环保大容量锂电池");
}
@Override
public void motor() {
chainsaws.setMotor("动力强耐高温散热好的纯铜电机");
}
@Override
public void reductionGearbox() {
chainsaws.setReductionGearbox("减震变频高功率变速箱");
}
@Override
public void hood() {
chainsaws.setHood("加厚加固耐磨抗打击防护罩");
}
@Override
public void handle() {
chainsaws.setHandle("人体工体学包胶手柄");
}
@Override
public void switches() {
chainsaws.setSwitches("调速防误触智能开关");
}
@Override
public void plug() {
chainsaws.setPlug("环保防触电插头");
}
@Override
public void circularSaw() {
chainsaws.setCircularSaw("高硬度锯片");
}
@Override
public Chainsaws getChainsaws() {
return chainsaws;
}
}
同样的过了几天，光头强打电话给五金店老板。
HardwareStoreBoss hardwareStoreBoss = new HardwareStoreBoss();
五金店老板跟光头强说你等会儿，我先去问问链锯（这时候是：新链锯）做好了没，于是：
Chainsaws chainsaws = hardwareStoreBoss.notify(new ChainsawBuilderImpl2());
System.out.println(chainsaws.toString());
这时候打印结果是：
Chainsaws{
battery='环保大容量锂电池', motor='动力强耐高温散热好的纯铜电机', reductionGearbox='减震变频高功率变速箱', hood='加厚加固耐磨抗打击防护罩', handle='人体工体学包胶手柄', switches='调速防误触智能开关', plug='环保防触电插头', circularSaw='高硬度锯片'链锯已经做好了
}
于是光头强就去拿到新链锯愉快的砍树去了。
（二）UML图解如下：
四、减少指挥者角色（光头强联系厂家定制）
（一）各个类的介绍：
光头强发现一个链锯不够用了，还想再买一个，但是每次通过五金店老板去询问太麻烦了，于是通过网上官网查询，找到了生产厂家的售后电话，直接联系他们，又重新定制了一个链锯。
厂家看光头强已经是第三次购买，算是VIP用户了，特意为他开了一个后门，车间有同意协调（链锯建造者类）专门管理。
/**
* 链锯建筑者
*/
public interface ChainsawBuilder {
// 蓄电池
ChainsawBuilder battery(String name);
// 电动机
ChainsawBuilder motor(String name);
// 减速箱
ChainsawBuilder reductionGearbox(String name);
// 防护罩
ChainsawBuilder hood(String name);
// 手柄
ChainsawBuilder handle(String name);
// 开关
ChainsawBuilder switches(String name);
// 插头
ChainsawBuilder plug(String name);
// 圆锯片
ChainsawBuilder circularSaw(String name);
// 获取链锯（产品）的实例
Chainsaws getChainsaws();
}
这样一来，可以快速由专人负责找到对应的零件。
具体的生产建筑者这边也没闲着，也跟着做了改变，之前是规矩写死的，我这里有什么，客户才能定制什么（方法传入的String类型的参数），现在是可互需要的是什么，我这边就负责生产什么样的。具体如下：
/**
* 链锯建筑者（具体建筑者）
*/
public class ChainsawBuilderImpl2 implements ChainsawBuilder {
private Chainsaws chainsaws;
public ChainsawBuilderImpl2() {
chainsaws = new Chainsaws();
}
@Override
public ChainsawBuilder battery(String name) {
chainsaws.setBattery(name);
return this;
}
@Override
public ChainsawBuilder motor(String name) {
chainsaws.setMotor(name);
return this;
}
@Override
public ChainsawBuilder reductionGearbox(String name) {
chainsaws.setReductionGearbox(name);
return this;
}
@Override
public ChainsawBuilder hood(String name) {
chainsaws.setHood(name);
return this;
}
@Override
public ChainsawBuilder handle(String name) {
chainsaws.setHandle(name);
return this;
}
@Override
public ChainsawBuilder switches(String name) {
chainsaws.setSwitches(name);
return this;
}
@Override
public ChainsawBuilder plug(String name) {
chainsaws.setPlug(name);
return this;
}
@Override
public ChainsawBuilder circularSaw(String name) {
chainsaws.setCircularSaw(name);
return this;
}
@Override
public Chainsaws getChainsaws() {
return chainsaws;
}
}
光头强这时候想问厂家做好了没,告诉厂家自己要做的零部件的类型，厂家就一次性安排生产了：
ChainsawBuilderImpl2 chainsawBuilderImpl2 = new ChainsawBuilderImpl2();
Chainsaws chainsaws = chainsawBuilderImpl2.battery("环保大容量锂电池")
.motor("动力强耐高温散热好的纯铜电机")
.reductionGearbox("减震变频高功率变速箱")
.hood("加厚加固耐磨抗打击防护罩")
.handle("人体工体学包胶手柄")
.switches("调速防误触智能开关")
.plug("环保防触电插头")
.circularSaw("高硬度锯片")
.getChainsaws();
这时候打印结果还是一样的：
Chainsaws{
battery='环保大容量锂电池', motor='动力强耐高温散热好的纯铜电机', reductionGearbox='减震变频高功率变速箱', hood='加厚加固耐磨抗打击防护罩', handle='人体工体学包胶手柄', switches='调速防误触智能开关', plug='环保防触电插头', circularSaw='高硬度锯片'链锯已经做好了
}
（二）UML图解如下：
