一 案例

1.1 造房子问题

1. 需要建房子：这一过程为打桩、砌墙、封顶
2. 房子有各种各样的，比如普通房，高楼，别墅，各种房子的过程虽然一样，但是要求不要相同的.
3. 请编写程序，完成需求.

1.2 常规思路uml图

image.png

1.3 使用代码

根据uml图很容易想到是如何实现的，这里就写一下client的代码

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
        commonHouse.build();
    }

}

1.4 小节

1. 优点是比较好理解，简单易操作。
2. 缺点设计的程序结构，过于简单，没有设计缓存层对象，程序的扩展和维护不好. 也就是说，这种设计方案，把产 品(即：房子) 和 创建产品的过程(即：建房子流程) 封装在一起，耦合性增强了。(也就是对象的创建过程是在产品对象中)
3. 解决方案：将产品和产品建造过程解耦 => 建造者模式

二 基本介绍

2.1 定义

1. 建造者模式（Builder Pattern） 又叫生成器模式，是一种对象构建模式。它可以将复杂对象的建造过程抽象出来（抽象类别），使这个抽象过程的不同实现方法可以构造出不同表现（属性）的对象。
2. 建造者模 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。

2.2 四个角色

1. Product（产品角色）： 一个具体的产品对象。
2. Builder（抽象建造者）： 创建一个 Product 对象的各个部件指定的 接口/抽象类。
3. ConcreteBuilder（具体建造者）： 实现接口，构建和装配各个部件。
4. Director（指挥者）： 构建一个使用 Builder 接口的对象。它主要是用于创建一个复杂的对象。它主要有两个作 用，一是：隔离了客户与对象的生产过程，二是：负责控制产品对象的生产过程。(就是上面1.4说的缓冲层)

2.3 uml设计图

image.png

2.4 具体实现

Builder

// 抽象的建造者
public abstract class HouseBuilder {

    protected House house = new House();
    
    //将建造的流程写好, 抽象的方法
    public abstract void buildBasic();
    public abstract void buildWalls();
    public abstract void roofed();
    
    //建造房子好， 将产品(房子) 返回
    public House buildHouse() {
        return house;
    }
    
}

ConcreteBuilder

public class HighBuilding extends HouseBuilder {

    @Override
    public void buildBasic() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(" 高楼的打地基100米 ");
    }

    @Override
    public void buildWalls() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(" 高楼的砌墙20cm ");
    }

    @Override
    public void roofed() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(" 高楼的透明屋顶 ");
    }

}

指挥者

public class HouseDirector {
    
    HouseBuilder houseBuilder = null;

    //构造器传入 houseBuilder
    public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {
        this.houseBuilder = houseBuilder;
    }

    //通过setter 传入 houseBuilder
    public void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) {
        this.houseBuilder = houseBuilder;
    }
    
    //如何处理建造房子的流程，交给指挥者
    public House constructHouse() {
        houseBuilder.buildBasic();
        houseBuilder.buildWalls();
        houseBuilder.roofed();
        return houseBuilder.buildHouse();
    }
    
    
}

client

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        
        //盖普通房子
        CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();//这里就是类图中的依赖关系
        //准备创建房子的指挥者
        HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse);
        
        //完成盖房子，返回产品(普通房子)
        House house = houseDirector.constructHouse();
        
        //System.out.println("输出流程");
        
        System.out.println("--------------------------");
        //盖高楼
        HighBuilding highBuilding = new HighBuilding();
        //重置建造者
        houseDirector.setHouseBuilder(highBuilding);
        //完成盖房子，返回产品(高楼)
        houseDirector.constructHouse();
        
        
        
    }
}

2.5 小结

1. 产品和Builder解耦，分成两个类
2. 因为产品的构建是有多步，比较复杂。所以我们不直接在client调用Builder实现。而是加个中间层，client调中间层；中间层（比较负责）调用builder实现
3. 好处：1. 复杂的创建对客户端透明。 2.每个客户端不用直接写代码，之后易于维护和扩展，就是改起来不用每个地方都改

三 注意事项和细节

1. 客户端(使用程序)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 (肯定使用了Builder抽象来实现,但感觉不解耦也并不是达不到)
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（对扩展开放,面向接口编程）
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”
5. 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。
6. 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，因此在这种情况下，要考虑是否选择建造者模式.(就是产品类型太多，如果每一个类型对应一个具体的builder，则太麻烦了)

四 抽象工厂模式 VS 建造者模式

抽象工厂模式实现对产品家族的创建，一个产品家族是这样的一系列产品：具有不同分类维度的产品组合
采用抽象工厂模式不需要关心构建过程，只关心什么产品由什么工厂生产即可。
而建造者模式则是要求按照指定的蓝图建造产品，它的主要目的是通过组装零配件而产生一个新产品