一、简介

在软件开发过程中如果我们要创建一个复杂的对象，这个复杂对象由多个子部件按照一定步骤组成，对象的每个组成部分是不变的，但每一部分是可以灵活选择。

这时就可以使用建造者模式（构建模式），将对象的构造与它的表示相分离，使得相同的构建过程可以创建不同的表示（产品）。就比如：计算机都是由CPU、主板、内存、硬盘、显卡、显示器、键盘、鼠标等部件组装而成的，但对于不同种类的计算机，这些部件可能大不相同。

建造者模式和工厂模式的关注点不同：建造者模式注重目标对象由各部件的组装过程，而工厂方法模式更注重对象的创建过程，但两者可以结合使用。

建造者模式中主要有四类角色：
（1）产品角色(Product)

  它是我们最终要创建的复杂对象，由具体建造者创建其各个组成部件

（2）抽象建造者(Builder)

  它是一个包含创建产品各个子部件的抽象方法的接口，通常还包含一个返回复杂产品的方法 build()。

（3）具体建造者（ConcreteBuilder)

抽象建造者的实现类，完成复杂产品的各个部件的具体创建方法。

（4）指挥者（Director）

它调用建造者对象中的部件构造方法完成复杂对象的装配创建，在指挥者中不涉及具体产品的信息。

建造者模式的结构图如下：

建造者模式.JPG

二、使用场景

当我们想要创建的对象较复杂，由多个部件组成，对象的每个组成部分是不变的，但每一部分是可以灵活选择时，可以使用建造者模式。在StringBuilder中就用到了建造者模式，详情见扩展部分。

它的优点在于各个具体建造者相互独立，有利于系统的扩展。且客户端不必知道产品内部组成的细节，便于控制细节风险。

它的缺点在于产品的组成部分必须相同，这限制了其使用的范围。且如果产品的内部变化复杂，该模式会增加很多的建造者类。

三、举例

public class 建造者模式 {

   public static void main(String[] args) {
       Director dir=new Director(new ConcreteBuilder1());
       Product pro=dir.construct();
       pro.show();
   }

}
//产品角色：包含多个组成部件的复杂对象
class Product{
   private String partA;
   private String partB;
   private String partC;
   public String getPartA() {
       return partA;
   }
   public void setPartA(String partA) {
       this.partA = partA;
   }
   public String getPartB() {
       return partB;
   }
   public void setPartB(String partB) {
       this.partB = partB;
   }
   public String getPartC() {
       return partC;
   }
   public void setPartC(String partC) {
       this.partC = partC;
   }
   public void show(){
       System.out.println("对象内部组成部分分别为："+partA+","+partB+","+partC);
   }
}
//抽象建造者，包含创建产品各个子部件的抽象方法。
abstract class Builder{
   //创建产品对象
   protected Product pro=new Product();
   public abstract Builder createPartA();
   public abstract Builder createPartB();
   public abstract Builder createPartC();
   //返回产品对象
   public Product build(){
       return pro;
   }
}
//具体建造者
class ConcreteBuilder1 extends Builder{

   @Override
   public Builder createPartA() {
       pro.setPartA("建造partA(1)");
       return this;
   }

   @Override
   public Builder createPartB() {
       pro.setPartB("建造partB(1)");
       return this;
   }

   @Override
   public Builder createPartC() {
       pro.setPartC("建造partC(1)");
       return this;
   }
   
}
//指挥者：调用某个具体建造者中的方法完成复杂对象的创建
class Director{
   private Builder builder;
   public Director(Builder builder){
       this.builder=builder;
   }
   public Product construct(){
       builder.createPartA().createPartB().createPartC();
       return builder.build();
   }
}

四、扩展

（1） 建造者模式在应用过程中可以根据需要改变
如果创建的产品种类只有一种，只需要一个具体建造者，这时可以省略掉
抽象建造者，甚至可以省略指挥者角色。

（2）建造者模式在 StringBuilder 中的源码分析
StringBuilder 继承了一个 AbstractStringBuilder 类，AbstractStringBuilder 又实现了一个Appendable 接口。其中：

Appendable 接口定义了多个 append 方法（抽象方法），即 Appendable 为抽象建造者，定义了抽象方法
AbstractStringBuilder 实现了 Appendable 接口方法，这里的 AbstractStringBuilder 已经是具体建造者，只是不能实例化
StringBuilder 即充当了指挥者角色，同时也充当了具体的建造者，建造方法的实现是由 AbstractStringBuilder 完成，而 StringBuilder 继承了 AbstractStringBuilder，即使用的是继承复用，而不是聚合复用。
存储数据的底层字符数组char[] value，可以看成产品

五、参考

23种设计模式——创建型设计模式（5种）
java设计模式之构建模式
 建造者模式以及在 StringBuilder 中的应用

设计模式之建造者模式