1、前言

1.1 模式说明

建造者模式：是将一个复杂的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。

• 用户只需要给出指定复杂对象的类型和内容；
• 建造者模式负责按顺序创建复杂对象（把内部的建造过程和细节隐藏起来)

1.2 作用（解决的问题）

降低创建复杂对象的复杂度、隔离了创建对象的构建过程 表示
从而：

• 方便用户创建复杂的对象（不需要知道实现过程）
• 代码复用性 和 封装性（将对象构建过程和细节进行封装 和 复用）

1.3 场景引入

盖房项目需求

1. 需要建房子：这一过程为打桩、砌墙、封顶
2. 房子有各种各样的，比如普通房，高楼，别墅，各种房子的过程虽然一样，但是
   要求不要相同的.
3. 请编写程序，完成需求.

传统方式解决盖房需求

1. 思路分析UML图解
   

2. 代码的演示

房子抽象类：描述建房的流程

public abstract class AbstractHouse {//打地基public abstract void buildBasic();//砌墙public abstract void buildWalls();//封顶public abstract void roofed();public void build() {buildBasic();buildWalls();roofed();}}

具体房子建造

public class CommonHouse extends AbstractHouse {@Overridepublic void buildBasic() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println(" 普通房子打地基 ");}@Overridepublic void buildWalls() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println(" 普通房子砌墙 ");}@Overridepublic void roofed() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println(" 普通房子封顶 ");}}

测试

public class Client {public static void main(String[] args) {CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();commonHouse.build();/*普通房子打地基 普通房子砌墙 普通房子封顶  */}
}

传统方式解决盖房需求问题分析

1. 优点是比较好理解，简单易操作。
2. 设计的程序结构，过于简单，没有设计缓存层对象，程序的扩展和维护不好. 也就
   是说，这种设计方案，把产品(即：房子) 和 创建产品的过程(即：建房子流程) 封
   装在一起，耦合性增强了。
3. 解决方案：将产品和产品建造过程解耦 => 建造者模式.

2、建造者模式

2.1 基本介绍

1. 建造者模式（Builder Pattern） 又叫生成器模式，是一种对象构建模式。它可以将复杂对象的建造过程抽象出来（抽象类别），使这个抽象过程的不同实现方 法可以构造出不同表现（属性）的对象。
2. 建造者模式是一步一步创建一个复杂的对象，它允许用户只通过指定复杂对象 的类型和内容就可以构建它们，用户不需要知道内部的具体构建细节。

2.2 建造者模式的四个角色

1. Product（产品角色）： 一个具体的产品对象。
2. Builder（抽象建造者）： 创建一个Product对象的各个部件指定的接口/抽象类。
3. ConcreteBuilder（具体建造者）： 实现接口，构建和装配各个部件。
4. Director（指挥者）：构建一个使用Builder接口的对象。它主要是用于创建一个 复杂的对象。它主要有两个作用，
   • 一是：隔离了客户与对象的生产过程，
   • 二是：负责控制产品对象的生产过程。

2.3 建造者模式原理类图

3、建造者模式解决盖房需求

3.1 建造者模式解决盖房需求分析

1. 需要建房子：这一过程为打桩、砌墙、封顶。不管是普通房子也好，别墅也好都
   需要经历这些过程，下面我们使用建造者模式(Builder Pattern)来完成
2. 思路分析图解(类图)

House类

//产品->Product
public class House {private String baise;//地基private String wall;//墙private String roofed;//屋顶public String getBaise() {return baise;}public void setBaise(String baise) {this.baise = baise;}public String getWall() {return wall;}public void setWall(String wall) {this.wall = wall;}public String getRoofed() {return roofed;}public void setRoofed(String roofed) {this.roofed = roofed;}}

HouseBuilder

// 抽象的建造者
public abstract class HouseBuilder {protected House house = new House();//将建造的流程写好, 抽象的方法public abstract void buildBasic();public abstract void buildWalls();public abstract void roofed();//建造房子好， 将产品(房子) 返回public House buildHouse() {return house;}}

具体实现类

//高楼房屋
public class HighBuilding extends HouseBuilder {@Overridepublic void buildBasic() {System.out.println(" 高楼的打地基100米 ");}@Overridepublic void buildWalls() {System.out.println(" 高楼的砌墙20cm ");}@Overridepublic void roofed() {System.out.println(" 高楼的透明屋顶 ");}}//普通房屋
public class CommonHouse extends HouseBuilder {@Overridepublic void buildBasic() {System.out.println(" 普通房子打地基5米 ");}@Overridepublic void buildWalls() {System.out.println(" 普通房子砌墙10cm ");}@Overridepublic void roofed() {System.out.println(" 普通房子屋顶 ");}}

HouseDirector

//指挥者，这里去指定制作流程，返回产品
public class HouseDirector {HouseBuilder houseBuilder = null;//构造器传入 houseBuilderpublic HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {this.houseBuilder = houseBuilder;}//通过setter 传入 houseBuilderpublic void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) {this.houseBuilder = houseBuilder;}//如何处理建造房子的流程，交给指挥者public House constructHouse() {System.out.println("房屋指挥者来指挥构建流程");houseBuilder.buildBasic();houseBuilder.buildWalls();houseBuilder.roofed();return houseBuilder.buildHouse();}}

测试类

public class Client {public static void main(String[] args) {//盖普通房子CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();//准备创建房子的指挥者HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse);//完成盖房子，返回产品(普通房子)House house = houseDirector.constructHouse();//		System.exit(0);System.out.println("--------------------------");//盖高楼HighBuilding highBuilding = new HighBuilding();//重置建造者houseDirector.setHouseBuilder(highBuilding);//完成盖房子，返回产品(高楼)houseDirector.constructHouse();}
}

4、建造者模式在JDK的应用和源码分析

4.1 StringBuilder中的建造者模式

4.2 源码中建造者模式角色分析

1. 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
2. AbstractStringBuilder 实现了 Appendable 接口方法，这里的 AbstractStringBuilder已经是建造者，只是不能实例化
3. StringBuilder 即充当了指挥者角色，同时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

5、建造者模式的注意事项和细节

1. 客户端(使用程序)不必知道产品内部组成的细节，将产品本身与产品的创建过程解
   耦，使得相同的创建过程可以创建不同的产品对象
2. 每一个具体建造者都相对独立，而与其他的具体建造者无关，因此可以很方便地替换具体建造者或增加新的具体建造者， 用户使用不同的具体建造者即可得到不同 的产品对象
3. 可以更加精细地控制产品的创建过程。将复杂产品的创建步骤分解在不同的方法 中，使得创建过程更加清晰，也更方便使用程序来控制创建过程
4. 增加新的具体建造者无须修改原有类库的代码，指挥者类针对抽象建造者类编程， 系统扩展方便，符合 “开闭原则”
5. 建造者模式所创建的产品一般具有较多的共同点，其组成部分相似，如果产品之间
   的差异性很大，则不适合使用建造者模式，因此其使用范围受到一定的限制。
6. 如果产品的内部变化复杂，可能会导致需要定义很多具体建造者类来实现这种变化， 导致系统变得很庞大，因此在这种情况下，要考虑是否选择建造者模式.
   .
7. 抽象工厂模式 VS 建造者模式 ：
   1. 抽象工厂模式实现对 产品家族的创建，一个产品家族是这样的一系列产品：具有不同分类维度的产品组合，采用抽象工厂模式不需要关心构建过程，只关心什么产品由什么工厂生产即可。
   2. 建造者模式则是要求按照指定的蓝图建造产品，它的主要 目的是通过组装零配件而产生一个新产品