建造者模式

1. 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见性模式。又称生成器模式。

2. 模式结构

建造者模式包含如下角色：

• Builder：抽象建造者
• ConcreateBuilder：具体建造者
• Product：产品角色

• Director：导演者/指挥者角色

  
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3. 时序图

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4. 代码分析

/**
 * 套餐类
 */
public class Meal {
    private String food;
    private String drink;

    public String getFood() {
        return food;
    }

    public void setFood(String food) {
        this.food = food;
    }

    public String getDrink() {
        return drink;
    }

    public void setDrink(String drink) {
        this.drink = drink;
    }

    public void show(){
        System.out.println("Food: " + food + "\t" + "Drink: " + drink);
    }
}

/**
 * 套餐建造者
 */
public abstract class MealBuilder {
    protected Meal meal = new Meal();

    protected abstract void buildFood();

    protected abstract void buildDrink();

    public Meal getMeal(){
        return meal;
    }
}

/**
 * A套餐
 */
public class SubMealBuildA extends MealBuilder {
    @Override
    protected void buildFood() {
        meal.setFood("炸鸡汉堡");
    }

    @Override
    protected void buildDrink() {
        meal.setDrink("可口可乐");
    }
}

/**
 * B套餐
 */
public class SubMealBuildB extends MealBuilder{

    @Override
    protected void buildFood() {
        meal.setFood("牛肉汉堡");
    }

    @Override
    protected void buildDrink() {
        meal.setDrink("橙汁");
    }

}

/**
 * 导演者角色/指挥者角色
 */
public class Director {
    private MealBuilder builder;

    Director(MealBuilder builder){
        this.builder = builder;
    }

    public void setBuilder(MealBuilder builder) {
        this.builder = builder;
    }

    public void constuct(){
        builder.buildDrink();
        builder.buildFood();
    }
}

/**
 * 客户端代码
 */
public class MainClass {
    public static void main(String[] args) {

        MealBuilder builderA = new SubMealBuildA();
        MealBuilder builderB = new SubMealBuildB();
        Director director = new Director(builderA);

        director.constuct();
        builderA.getMeal().show();

        director.setBuilder(builderB);
        director.constuct();
        builderB.getMeal().show();

    }
}

运行结果：

image.png

5. 优点

• 建造者模式中，客户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。
• 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，因此可以很方便的替换具体建造者或新增新的具体建造者，用户使用不同的具体建造者及可得到不同的产品对象。
• 可以更加精细的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，也更加方便使用程序来控制创建过程。
• 增加新的具体建造者无须修改原油类库的代码，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”。

6. 缺点

• 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，因此其适用范围收到一定的限制。
• 如果产品的内部变化复杂，可能会导致需要定义很对具体建造者类来实现这种变化，导致系统变得很庞大。

7. 模式应用

在很多游戏软件中，地图包括天空、地面、背景等组成部分，任务角色包括人体、服装、装备等组成部分，可以使用建造者模式对其进行设计，通过不同的具体建造者创建不同类型的地图或任务。

参考：图说设计模式