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。根据中文翻译的不同,建造者模式又可以称为生成器模式。
相关角色
Builder:抽象建造者
ConcreteBuilder:具体建造者
Director:指挥者
Product:产品角色
建造者(Builder)角色:给出一个抽象接口,以规范产品对象的各个组成成分的建造。一般而言,此接口独立于应用程序的商业逻辑。模式中直接创建产品对象的是具体建造者(ConcreteBuilder)角色。具体建造者类必须实现这个接口所要求的方法:一个是建造方法,另一个是结果返还方法。
具体建造者(Concrete Builder)角色:担任这个角色的是于应用程序紧密相关的类,它们在应用程序调用下创建产品实例。这个角色主要完成的任务包括:
• 实现Builder角色提供的接口,一步一步完成创建产品实例的过程。
• 在建造过程完成后,提供产品的实例。
指导者(Director)角色:担任这个角色的类调用具体建造者角色以创建产品对象。导演者并没有产品类的具体知识,真正拥有产品类的具体知识的是具体建造者对象。
产品(Product)角色:产品便是建造中的复杂对象。
指导者角色是于客户端打交道的角色。导演者角色将客户端创建产品的请求划分为对各个零件的建造请求,再将这些请求委派给具体建造者角色。具体建造者角色是做具体建造工作的,但却不为客户端所知。
解决问题
解决“一些复杂对象”的创建工作。
UML类图

例子
Builder
public abstract class Builder {
public abstract Product getProduct();
public abstract void buildFrame();
public abstract void buildEngine();
public abstract void buildWheels();
public abstract void buildDoors();
}
ConcreteBuilder
public class ConcreteBuilder extends Builder {
private Product product = new Product();
@Override
public Product getProduct() {
return product;
}
@Override
public void buildFrame() {
product.addPart("frame", "frame");
}
@Override
public void buildEngine() {
product.addPart("engine", "engine");
}
@Override
public void buildWheels() {
product.addPart("wheels", "wheels");
}
@Override
public void buildDoors() {
product.addPart("doors", "doors");
}
}
Product
public class Product {
private HashMap<String, String> part = new HashMap<>();
public void addPart(String key, String value) {
part.put(key, value);
}
public void show() {
Set<Map.Entry<String, String>> entries = part.entrySet();
for (Map.Entry<String, String> entry : entries) {
System.out.println(entry.getKey() + "," + entry.getValue());
}
}
}
Director
public class Director {
public void construct(Builder builder) {
builder.buildFrame();
builder.buildDoors();
builder.buildEngine();
builder.buildWheels();
}
}
优缺点
优点:
- 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;
- 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;
- 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;
- 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”。
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。
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