建造者模式

定义

建造者模式(Builder Pattern)：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。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。建造者模式属于对象创建型模式。

UML图描述

建造者模式主要包含四种角***r>1.指挥者角色：负责将建造者的行为组合到一起，为下图中的ComputerDirector。
2.抽象建造者角色：是所有具体建造者的抽象父类，为下图中的AbstractComputerBuilder。
3.具体建造者角色：负责完成建造产品的每个具体行为,为下图中的AsusComputerBuilder和DellComputerBuilder。
4.具体产品角色：是建造者负责建造的具体产品，为下图中的Computer。

建造者模式

代码实现

/**
 * 抽象电脑建造者
 */
public abstract class AbstractComputerBuilder {

    protected Computer computer;

    //组装CPU
    public abstract void buildCpu();

    //组装主板
    public abstract void buildMainBoard();

    //组装显卡
    public abstract void buildGraphicsCard();

    //组装内存
    public abstract void buildMemory();

    //组装硬盘
    public abstract void buildHardDisk();

    //获取计算机
    public Computer getComputerItem(){
        return computer;
    }

}

/**
 * 华硕电脑建造者
 */
public class AsusComputerBuilder extends AbstractComputerBuilder{

    public AsusComputerBuilder(){
        computer = new Computer();
    }

    @Override
    public void buildCpu() {
        computer.setCpu("Intel 酷睿i7 9代");
    }

    @Override
    public void buildMainBoard() {
        computer.setMainBoard("华硕TUF B360M-PLUS GAMING S");
    }

    @Override
    public void buildGraphicsCard() {
        computer.setGraphicsCard("七彩虹iGame GeForce RTX 2060 Ti Advanced OC 全新 NVIDIA Turing");
    }

    @Override
    public void buildMemory() {
        computer.setMemory("金士顿骇客神条FURY 8GB DDR4 2400（HX424C15FB/8） 16GB/单条");
    }

    @Override
    public void buildHardDisk() {
        computer.setMemory("西部数据1TB 7200转 64MB SATA3 黑盘（WD1003FZEX）");
    }
}

/**
 * 戴尔电脑制造者
 */
public class DellComputerBuilder extends AbstractComputerBuilder{

    public DellComputerBuilder(){
        computer = new Computer();
    }

    @Override
    public void buildCpu() {
        computer.setCpu("Intel 酷睿i5 9代");
    }

    @Override
    public void buildMainBoard() {
        computer.setMainBoard("戴尔TUF B360M-PLUS GAMING S");
    }

    @Override
    public void buildGraphicsCard() {
        computer.setGraphicsCard("七彩虹iGame GeForce RTX 2080 Ti Advanced OC 全新 NVIDIA Turing");
    }

    @Override
    public void buildMemory() {
        computer.setMemory("金士顿骇客神条FURY 8GB DDR4 2400（HX424C15FB/8） 8GB/单条");
    }

    @Override
    public void buildHardDisk() {
        computer.setMemory("西部数据1TB 7200转 64MB SATA3 黑盘（WD1003FZEX）");
    }
}

/**
 * 电脑制造指挥者
 */
public class ComputerDirector {

    private AbstractComputerBuilder abstractComputerBuilder;

    public ComputerDirector(AbstractComputerBuilder abstractComputerBuilder){
        this.abstractComputerBuilder = abstractComputerBuilder;
    }

    public void buildComputer(){
        abstractComputerBuilder.buildCpu();
        abstractComputerBuilder.buildGraphicsCard();
        abstractComputerBuilder.buildMainBoard();
        abstractComputerBuilder.buildMemory();
        abstractComputerBuilder.buildHardDisk();
    }

    public Computer getComputer(){
        return abstractComputerBuilder.getComputerItem();
    }

}

/**
 * 电脑实体
 */
public class Computer {

    private String cpu;

    private String mainBoard;

    private String graphicsCard;

    private String memory;

    private String hardDisk;

    public String getCpu() {
        return cpu;
    }

    public void setCpu(String cpu) {
        this.cpu = cpu;
    }

    public String getMainBoard() {
        return mainBoard;
    }

    public void setMainBoard(String mainBoard) {
        this.mainBoard = mainBoard;
    }

    public String getGraphicsCard() {
        return graphicsCard;
    }

    public void setGraphicsCard(String graphicsCard) {
        this.graphicsCard = graphicsCard;
    }

    public String getMemory() {
        return memory;
    }

    public void setMemory(String memory) {
        this.memory = memory;
    }

    public String getHardDisk() {
        return hardDisk;
    }

    public void setHardDisk(String hardDisk) {
        this.hardDisk = hardDisk;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Computer{" +
                "cpu='" + cpu + '\'' +
                ", mainBoard='" + mainBoard + '\'' +
                ", graphicsCard='" + graphicsCard + '\'' +
                ", memory='" + memory + '\'' +
                ", hardDisk='" + hardDisk + '\'' +
                '}';
    }
}

/**
 * 测试类
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        //华硕电脑制造者
        AbstractComputerBuilder asusComputerBuilder = new AsusComputerBuilder();
        //华硕电脑制造指挥者
        ComputerDirector asusComputerDirector = new ComputerDirector(asusComputerBuilder);
        //组装华硕电脑
        asusComputerDirector.buildComputer();

        System.out.println(asusComputerBuilder.getComputerItem());
        //戴尔电脑制造者
        AbstractComputerBuilder dellComputerBuilder = new DellComputerBuilder();
        //戴尔电脑制造指挥者
        ComputerDirector dellComputerDirector = new ComputerDirector(dellComputerBuilder);
        //组装戴尔电脑
        dellComputerDirector.buildComputer();

        System.out.println(dellComputerBuilder.getComputerItem());

    }

}

适用场景

1.需要生成的产品对象有复杂的内部结构，这些产品对象通常包含多个成员属性。
2.需要生成的产品对象的属性相互依赖，需要指定其生成顺序。
3.对象的创建过程独立于创建该对象的类。在建造者模式中引入了指挥者类，将创建过程封装在指挥者类中，而不在建造者类中。
4.隔离复杂对象的创建和使用，并使得相同的创建过程可以创建不同的产品。

建造者模式的优点

1.在建造者模式中，客户端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”。