作者公众号：org_yijiaoqian
前言23种设计模式快速记忆的请看上面第一篇，本篇和大家一起来学习建造者模式相关内容。
将一个复杂对象的创建与他的表示分离，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)
- 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 & 封装性（将对象构建过程和细节进行封装 & 复用）
- 指挥者（Director）直接和客户（Client）进行需求沟通；
- 沟通后指挥者将客户创建产品的需求划分为各个部件的建造请求（Builder）；
- 将各个部件的建造请求委派到具体的建造者（ConcreteBuilder）；
- 各个具体建造者负责进行产品部件的构建；
- 最终构建成具体产品（Product）。
- 背景 小张希望去中关村买一台组装的台式主机
- 过程
- 中关村老板（Diretor）和小张（Client）进行需求沟通（买来打游戏？学习？看片？）
- 了解需求后，电脑城老板将小张需要的主机划分为各个部件（Builder）的建造请求（CPU、主板......）
- 指挥装机人员（ConcreteBuilder）去构建组件；
- 将组件组装起来成小张需要的电脑（Product）
步骤1：定义具体产品类（Product）：电脑
classComputer{
//电脑组件的集合
privateList<String>parts=newArrayList<String>();
//用于将组件组装到电脑里
publicvoidAdd(Stringpart){
parts.add(part);
}
publicvoidShow(){
for(inti=0;i<parts.size();i ){
System.out.println("组件" parts.get(i) "装好了");
}
System.out.println("电脑组装完成，请验收");
}
}
步骤2：定义组装的过程（Builder）：组装电脑的过程
abstractclassBuilder{
//第一步：装CPU
//声明为抽象方法，具体由子类实现
publicabstractvoidBuildCPU();
//第二步：装主板
//声明为抽象方法，具体由子类实现
publicabstractvoidBuildMainboard();
//第三步：装硬盘
//声明为抽象方法，具体由子类实现
publicabstractvoidBuildHD();
//返回产品的方法：获得组装好的电脑
publicabstractComputerGetComputer();
}
步骤3： 中关村老板委派任务给装机人员（Director）
classDirector{
//指挥装机人员组装电脑
publicvoidConstruct(Builderbuilder){
builder.BuildCPU();
builder.BuildMainboard();
builder.BuildHD();
}
}
步骤4： 创建具体的建造者（ConcreteBuilder）:装机人员
classConcreteBuilderextendsBuilder{
//创建产品实例
Computercomputer=newComputer();
//组装产品
@Override
publicvoidBuildCPU(){
computer.Add("组装CPU");
}
@Override
publicvoidBuildMainboard(){
computer.Add("组装主板");
}
@Override
publicvoidBuildHD(){
computer.Add("组装主板");
}
//返回组装成功的电脑
@Override
publicComputerGetComputer(){
returncomputer;
}
}
步骤5：客户端调用-小张到电脑城找老板买电脑
publicclassBuilderPattern<builder>{
publicstaticvoidmain(String[]args){
//步骤5：客户端调用-小张到电脑城找老板买电脑
//逛了很久终于发现一家合适的电脑店
//找到该店的老板和装机人员
Directordirector=newDirector();
Builderbuilder=newConcreteBuilder();
//沟通需求后，老板叫装机人员去装电脑
director.Construct(builder);
//装完后，组装人员搬来组装好的电脑
Computercomputer=builder.GetComputer();
//组装人员展示电脑给小张看
computer.Show();
}
}
输出结果
组件CPU装好了
组件主板装好了
组件硬盘装好了
电脑组装完成，请验收优点
- 良好的封装性：建造者对客户端屏蔽了产品内部组成的细节，客户端不用关心每一个具体的产品内部是如何实现的。
- 符合开闭原则
- 便于控制细节风险：由于建造者是相互独立的，因此可以对建造过程逐步细化，而不对其他的模块产生任何影响。
缺点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。
- 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。
- 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。
- 需要生成的对象具有复杂的内部结构
- 需要生成的对象内部属性本身相互依赖
- 与不可变对象配合使用
建造者模式最主要的功能是基本方法的调用顺序安排，基本方法已经实现，我们可以理解为零件的装配，顺序不同产生的对象也不同；而工厂方法的注重点是创建，创建零件是其主要职责，不关心组装顺序。
源码中的应用#jdk
java.lang.StringBuilder
#Spring源码
org.springframework.web.servlet.mvc.method.RequestMappingInfo
org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionBuilder
......
StringBuilder源码分析
在jdk中StringBuilder类的实现中，采用建造者模式的思想。具体分析如下：
StringBuilder类继承自AbstractStringBuilder，而AbstractStringBuilder实现了Appendable接口。AbstractStringBuilder虽然是一个抽象类，但是它实现了Appendable接口中的各个append()方法，因此在这里Appendable接口是一个抽象建造者，而AbstractStringBuilder是建造者，只是不能实例化。对于StringBuilder类，它既充当了指挥者角色，同时充当了具体的建造者，建造方法的具体实现是由AbstractStringBuilder完成，StringBuilder继承了AbstractStringBuilder。
publicinterfaceAppendable{
Appendableappend(CharSequencecsq)throwsIOException;
Appendableappend(CharSequencecsq,intstart,intend)throwsIOException;
Appendableappend(charc)throwsIOException;
}
AbstractStringBuilder类
abstractclassAbstractStringBuilderimplementsAppendable,CharSequence{
char[]value;//Thevalueisusedforcharacterstorage.
intcount;//Thecountisthenumberofcharactersused.
AbstractStringBuilder(){}
AbstractStringBuilder(intcapacity){
value=newchar[capacity];
}
publicAbstractStringBuilderappend(Stringstr){
if(str==null)
returnappendNull();
intlen=str.length();
ensureCapacityInternal(count len);
str.getChars(0,len,value,count);
count =len;
returnthis;
}
privateAbstractStringBuilderappendNull(){
intc=count;
ensureCapacityInternal(c 4);
finalchar[]value=this.value;
value[c ]='n';
value[c ]='u';
value[c ]='l';
value[c ]='l';
count=c;
returnthis;
}
privatevoidensureCapacityInternal(intminimumCapacity){
//overflow-consciouscode
if(minimumCapacity-value.length>0){
value=Arrays.copyOf(value,
newCapacity(minimumCapacity));
}
}
publicvoidgetChars(intsrcBegin,intsrcEnd,chardst[],intdstBegin){
if(srcBegin<0){
thrownewStringIndexOutOfBoundsException(srcBegin);
}
if(srcEnd>value.length){
thrownewStringIndexOutOfBoundsException(srcEnd);
}
if(srcBegin>srcEnd){
thrownewStringIndexOutOfBoundsException(srcEnd-srcBegin);
}
System.arraycopy(value,srcBegin,dst,dstBegin,srcEnd-srcBegin);
}
//此次省略......
}
StringBuilder类：
publicfinalclassStringBuilderextendsAbstractStringBuilderimplementsjava.io.Serializable,CharSequence{
//虽说是重写，但还是调用的AbstractStringBuilder方法
@Override
publicStringBuilderappend(Stringstr){
super.append(str);
returnthis;
}
}
PS：以上代码提交在 Github ：
https://github.com/Niuh-Study/niuh-designpatterns.git
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