一、简介

在软件开发过程中如果我们要创建一个复杂的对象，这个复杂对象由多个子部件按照一定步骤组成，对象的每个组成部分是不变的，但每一部分是可以灵活选择。

这时就可以使用建造者模式（构建模式），将对象的构造与它的表示相分离，使得相同的构建过程可以创建不同的表示（产品）。就比如：计算机都是由CPU、主板、内存、硬盘、显卡、显示器、键盘、鼠标等部件组装而成的，但对于不同种类的计算机，这些部件可能大不相同。

建造者模式和工厂模式的关注点不同：建造者模式注重目标对象由各部件的组装过程，而工厂方法模式更注重对象的创建过程，但两者可以结合使用。

建造者模式中主要有四类角色：
（1）产品角色(Product)

  它是我们最终要创建的复杂对象，由具体建造者创建其各个组成部件

（2）抽象建造者(Builder)

  它是一个包含创建产品各个子部件的抽象方法的接口，通常还包含一个返回复杂产品的方法 build()。

（3）具体建造者（ConcreteBuilder)

抽象建造者的实现类，完成复杂产品的各个部件的具体创建方法。

（4）指挥者（Director）

它调用建造者对象中的部件构造方法完成复杂对象的装配创建，在指挥者中不涉及具体产品的信息。

建造者模式的结构图如下：

建造者模式.JPG

二、使用场景

当我们想要创建的对象较复杂，由多个部件组成，对象的每个组成部分是不变的，但每一部分是可以灵活选择时，可以使用建造者模式。在StringBuilder中就用到了建造者模式，详情见扩展部分。

它的优点在于各个具体建造者相互独立，有利于系统的扩展。且客户端不必知道产品内部组成的细节，便于控制细节风险。

它的缺点在于产品的组成部分必须相同，这限制了其使用的范围。且如果产品的内部变化复杂，该模式会增加很多的建造者类。

三、举例

public class 建造者模式 {

   public static void main(String[] args) {
       Director dir=new Director(new ConcreteBuilder1());
       Product pro=dir.construct();
       pro.show();
   }

}
//产品角色：包含多个组成部件的复杂对象
class Product{
   private String partA;
   private String partB;
   private String partC;
   public String getPartA() {
       return partA;
   }
   public void setPartA(String partA) {
       this.partA = partA;
   }
   public String getPartB() {
       return partB;
   }
   public void setPartB(String partB) {
       this.partB = partB;
   }
   public String getPartC() {
       return partC;
   }
   public void setPartC(String partC) {
       this.partC = partC;
   }
   public void show(){
       System.out.println("对象内部组成部分分别为："+partA+","+partB+","+partC);
   }
}
//抽象建造者，包含创建产品各个子部件的抽象方法。
abstract class Builder{
   //创建产品对象
   protected Product pro=new Product();
   public abstract Builder createPartA();
   public abstract Builder createPartB();
   public abstract Builder createPartC();
   //返回产品对象
   public Product build(){
       return pro;
   }
}
//具体建造者
class ConcreteBuilder1 extends Builder{

   @Override
   public Builder createPartA() {
       pro.setPartA("建造partA(1)");
       return this;
   }

   @Override
   public Builder createPartB() {
       pro.setPartB("建造partB(1)");
       return this;
   }

   @Override
   public Builder createPartC() {
       pro.setPartC("建造partC(1)");
       return this;
   }
   
}
//指挥者：调用某个具体建造者中的方法完成复杂对象的创建
class Director{
   private Builder builder;
   public Director(Builder builder){
       this.builder=builder;
   }
   public Product construct(){
       builder.createPartA().createPartB().createPartC();
       return builder.build();
   }
}

四、扩展

（1） 建造者模式在应用过程中可以根据需要改变
如果创建的产品种类只有一种，只需要一个具体建造者，这时可以省略掉
抽象建造者，甚至可以省略指挥者角色。

（2）建造者模式在 StringBuilder 中的源码分析
StringBuilder 继承了一个 AbstractStringBuilder 类，AbstractStringBuilder 又实现了一个Appendable 接口。其中：

• 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

• AbstractStringBuilder 实现了 Appendable 接口方法，这里的 AbstractStringBuilder 已经是具体建造者，只是不能实例化

• StringBuilder 即充当了指挥者角色，同时也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，即使用的是继承复用，而不是聚合复用。

• 存储数据的底层字符数组char[] value，可以看成产品

五、参考

23种设计模式——创建型设计模式（5种）
java设计模式之构建模式
建造者模式以及在 StringBuilder 中的应用