建造者模式

解决问题

遇到一个“复杂的对象”的创建工作，该对象由一定各个部分的子对象用一定的算法构成，由于需求的变化，复杂对象的各个部分经常面临剧烈的变化，但将它们组合在一起的算法相对稳定。

方案

提供一种“封装机制”来隔离“复杂对象的各个部”的变化，从而保持系统中的“稳定构建算法.

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。

结构

• 抽象建造者角色（Builder）：为创建一个Product对象的各个部件指定抽象接口，以规范产品对象的各个组成成分的建造。一般而言，此角色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。

• 具体建造者（ConcreteBuilder）

• 实现Builder的接口以构造和装配该产品的各个部件。即实现抽象建造者角色Builder的方法。

• 定义并明确它所创建的表示，即针对不同的商业逻辑，具体化复杂对象的各部分的创建

• 提供一个检索产品的接口

• 构造一个使用Builder接口的对象即在指导者的调用下创建产品实例

• 指导者（Director）：调用具体建造者角色以创建产品对象的各个部分。指导者并没有涉及具体产品类的信息，真正拥有具体产品的信息是具体建造者对象。它只负责保证对象各部分完整创建或按某种顺序创建。

• 产品角色（Product）：建造中的复杂对象。它要包含那些定义组件的类，包括将这些组件装配成产品的接口。

适用性

• 当创建复杂对象的算法应该独立于该对象的组成部分以及它们的装配方式时。

• 当构造过程必须允许被构造的对象有不同的表示时。

优缺点

优点

• 建造者模式的封装性很好。使用建造者模式可以有效的封装变化，在使用建造者模式的场景中，一般产品类和建造者类是比较稳定的，因此，将主要的业务逻辑封装在导演类中对整体而言可以取得比较好的稳定性。
• 建造者模式很容易进行扩展。如果有新的需求，通过实现一个新的建造者类就可以完成，基本上不用修改之前已经测试通过的代码，因此也就不会对原有功能引入风险。

经典实现

配置电脑

/**
* 目标类,电脑
*/
public class Computer {
    private String cpu;//必须
    private String ram;//必须
    private int usbCount;//可选
    private String keyboard;//可选
    private String display;//可选

    public Computer(String cpu, String ram) {
        this.cpu = cpu;
        this.ram = ram;
    }
}

/**
*    抽象构建者类
*/
public abstract class ComputerBuilder {
    public abstract void setUsbCount();
    public abstract void setKeyboard();
    public abstract void setDisplay();

    public abstract Computer getComputer();
}
/**
*  实体构建者类
*/
public class MacComputerBuilder extends ComputerBuilder {
    private Computer computer;
    public MacComputerBuilder(String cpu, String ram) {
        computer = new Computer(cpu, ram);
    }
    @Override
    public void setUsbCount() {
        computer.setUsbCount(2);
    }
    @Override
    public void setKeyboard() {
        computer.setKeyboard("苹果键盘");
    }
    @Override
    public void setDisplay() {
        computer.setDisplay("苹果显示器");
    }
    @Override
    public Computer getComputer() {
        return computer;
    }
}

public class LenovoComputerBuilder extends ComputerBuilder {
    private Computer computer;
    public LenovoComputerBuilder(String cpu, String ram) {
        computer=new Computer(cpu,ram);
    }
    @Override
    public void setUsbCount() {
        computer.setUsbCount(4);
    }
    @Override
    public void setKeyboard() {
        computer.setKeyboard("联想键盘");
    }
    @Override
    public void setDisplay() {
        computer.setDisplay("联想显示器");
    }
    @Override
    public Computer getComputer() {
        return computer;
    }
}

/**
* 指导者类
*/
public class ComputerDirector {
    public void makeComputer(ComputerBuilder builder){
        builder.setUsbCount();
        builder.setDisplay();
        builder.setKeyboard();
    }
}


/**
* 客户端调用
*/
public class Demo{
    public static void main(String[] args) {
        ComputerDirector director=new ComputerDirector();//1
        ComputerBuilder builder=new MacComputerBuilder("I5处理器","三星125");//2
        director.makeComputer(builder);//3
        Computer macComputer=builder.getComputer();//4
        System.out.println("mac computer:"+macComputer.toString());

        ComputerBuilder lenovoBuilder=new LenovoComputerBuilder("I7处理器","海力士222");
        director.makeComputer(lenovoBuilder);
        Computer lenovoComputer=lenovoBuilder.getComputer();
        System.out.println("lenovo computer:"+lenovoComputer.toString());
}
    
}

变种 使用内部类构造器

​ 省略了director 这个角色，将构建算法交给了client端，其次将builder 写到了要构建的产品类里面，最后采用了链式调用。

public class Computer {
    private final String cpu;//必须
    private final String ram;//必须
    private final int usbCount;//可选
    private final String keyboard;//可选
    private final String display;//可选

    private Computer(Builder builder){
        this.cpu=builder.cpu;
        this.ram=builder.ram;
        this.usbCount=builder.usbCount;
        this.keyboard=builder.keyboard;
        this.display=builder.display;
    }
    public static class Builder{
        private String cpu;//必须
        private String ram;//必须
        private int usbCount;//可选
        private String keyboard;//可选
        private String display;//可选

        public Builder(String cup,String ram){
            this.cpu=cup;
            this.ram=ram;
        }

        public Builder setUsbCount(int usbCount) {
            this.usbCount = usbCount;
            return this;
        }
        public Builder setKeyboard(String keyboard) {
            this.keyboard = keyboard;
            return this;
        }
        public Builder setDisplay(String display) {
            this.display = display;
            return this;
        }        
        public Computer build(){
            return new Computer(this);
        }
    }
  //省略getter方法
}
/**
* 客户端调用
*/
public class Demo{
    public static void main(String[] args) {
    Computer computer=new Computer.Builder("因特尔","三星")
                .setDisplay("三星24寸")
                .setKeyboard("罗技")
                .setUsbCount(2)
                .build();
    
    }