设计模式笔记--建造者模式

常用设计模式有23中，分为：

创建型模式（主要用于创建对象）

1、单例模式    2、工厂方法模式    3、抽象工厂模式    4、建造者模式     5、原型模式 
行为型模式 （主要用于描述对象或类是怎样交互和怎样分配职责）

1、模板方法模式  2、中介者模式  3、命令模式    4、责任链模式   5、策略模式   6、迭代器模式  

7、观察者模式      8、备忘录模式   9、访问者模式   10、状态模式  11、解释器模式

结构型模式(主要用于处理类或对象的组合)

1、代理模式  2、装饰模式   3、适配器模式   4、组合模式   5、外观模式（门面模式）   6、享元模式   7、桥梁模式

建造者模式  

建造者模式（Builder Pattern）也叫做生成器模式，其定义如下： 

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。 

在建造者模式中，有如下4个角色：

● Product产品类  

通常是实现了模板方法模式，也就是有模板方法和基本方法

● Builder抽象建造者  

规范产品的组建 

● ConcreteBuilder具体建造者  

实现抽象类定义的所有方法，并且返回一个组建好的对象  

● Director导演类  

负责安排已有模块的顺序，然后告诉Builder开始建造，  导演类起到封装的作用，避免高层模块深入到建造者内部的实现类。当然，在建造者模式比较庞大时，导演类可以有多个。

建造者模式的通用源代码

<span style="font-size:18px;">public class Product {public void doSomething(){//独立业务处理}}</span>

代码清单11-13 抽象建造者

<span style="font-size:18px;">public abstract class Builder {//设置产品的不同部分，以获得不同的产品public abstract void setPart();//建造产品public abstract Product buildProduct();}</span>

其中，setPart方法是零件的配置，什么是零件？其他的对象。

获得一个不同零件，或者不同的装配顺序就可能产生不同的产品。

具体的建造者 

<span style="font-size:18px;">public class ConcreteProduct extends Builder {private Product product = new Product();//设置产品零件public void setPart(){/** 产品类内的逻辑处理*/}//组建一个产品public Product buildProduct() {return product;}}</span>

需要注意的是，如果有多个产品类就有几个具体的建造者，而且这多个产品类具有相同接口或抽象类，

导演类

<span style="font-size:18px;">public class Director {private Builder builder = new ConcreteProduct();//构建不同的产品public Product getAProduct(){builder.setPart();/** 设置不同的零件，产生不同的产品*/return builder.buildProduct();}}  </span>

  

优点  

● 封装性  

● 建造者独立，容易扩展  

● 便于控制细节风险  

使用场景  

● 相同的方法，不同的执行顺序，产生不同的事件结果时，可以采用建造者模式。

● 多个部件或零件，都可以装配到一个对象中，但是产生的运行结果又不相同时，则可以使用该模式。

● 产品类非常复杂，或者产品类中的调用顺序不同产生了不同的效能，这个时候使用建造者模式非常合适。

● 在对象创建过程中会使用到系统中的一些其他对象，这些对象在产品对象的创建过程中不易得到时，也可以采用建造者模式封装该对象的创建过程。  

实例  制造悍马扩展 

新需求：汽车的启动、停止、喇叭声音、引擎声音都由客户自己控制，想什么顺序就什么顺序， 

CarModel源代码  

<span style="font-size:18px;">代码清单11-1 车辆模型的抽象类public abstract class CarModel {//这个参数是各个基本方法执行的顺序private ArrayList sequence = new ArrayList();//模型是启动开始跑了protected abstract void start();//能发动，还要能停下来，那才是真本事protected abstract void stop();//喇叭会出声音，是滴滴叫，还是哔哔叫protected abstract void alarm();//引擎会轰隆隆地响，不响那是假的protected abstract void engineBoom();//那模型应该会跑吧，别管是人推的，还是电力驱动，总之要会跑final public void run() {//循环一边，谁在前，就先执行谁for(int i=0;iString actionName = this.sequence.get(i);if(actionName.equalsIgnoreCase("start")){this.start(); //启动汽车}else if(actionName.equalsIgnoreCase("stop")){this.stop(); //停止汽车}else if(actionName.equalsIgnoreCase("alarm")){this.alarm(); //喇叭开始叫了}else if(actionName.equalsIgnoreCase("engine boom")){//如果是engine boom关键this.engineBoom(); //引擎开始轰鸣}}}//把传递过来的值传递到类内final public void setSequence(ArrayList sequence){this.sequence = sequence;}}</span>

CarModel的设计原理是这样的，setSequence方法是允许客户自己设置一个顺序，是要先启动响一下喇叭再跑起来，还是要先响一下喇叭再启动。对于一个具体的模型永远都固定的，但是对N多个模型就是动态的了。在子类中实现父类的基本方法，run()方法读取sequence，然后遍历sequence中的字符串，哪个字符串在先，就先执行哪个方法。 

两个实现类分别实现父类的基本方法，奔驰模型如代码清单11-2所示。

<span style="font-size:18px;">代码清单11-2 奔驰模型代码public class BenzModel extends CarModel {protected void alarm() {System.out.println("奔驰车的喇叭声音是这个样子的...");}protected void engineBoom() {System.out.println("奔驰车的引擎是这个声音的...");}protected void start() {System.out.println("奔驰车跑起来是这个样子的...");}protected void stop() {System.out.println("奔驰车应该这样停车...");}}</span>

<span style="font-size:18px;">代码清单11-3 宝马模型代码public class BMWModel extends CarModel {protected void alarm() {System.out.println("宝马车的喇叭声音是这个样子的...");}protected void engineBoom() {System.out.println("宝马车的引擎是这个声音的...");}protected void start() {System.out.println("宝马车跑起来是这个样子的...");}protected void stop() {System.out.println("宝马车应该这样停车...");}} </span>

CarBuilder抽象类，由它来组装各个车模，要什么类型什么顺序的车辆模型，都由相关的子类完成。

<span style="font-size:18px;">代码清单11-5 抽象汽车组装者public abstract class CarBuilder {//建造一个模型，你要给我一个顺序要求，就是组装顺序public abstract void setSequence(ArrayList<String> sequence);//设置完毕顺序后，就可以直接拿到这个车辆模型public abstract CarModel getCarModel();}</span>

实现类

<span style="font-size:18px;">代码清单11-6 奔驰车组装者public class BenzBuilder extends CarBuilder {private BenzModel benz = new BenzModel();public CarModel getCarModel() {return this.benz;}public void setSequence(ArrayList sequence) {this.benz.setSequence(sequence);}}  </span>

<span style="font-size:18px;">代码清单11-7 宝马车组装者public class BMWBuilder extends CarBuilder {private BMWModel bmw = new BMWModel();public CarModel getCarModel() {return this.bmw;}public void setSequence(ArrayList<String> sequence) {this.bmw.setSequence(sequence);}}</span>

 Director类，导演类，负责按照指定的顺序生产模型

<span style="font-size:18px;">代码清单11-10 导演类public class Director {private ArrayList sequence = new ArrayList();private BenzBuilder benzBuilder = new BenzBuilder();private BMWBuilder bmwBuilder = new BMWBuilder();/** A类型的奔驰车模型，先start，然后stop，其他什么引擎、喇叭一概没有*/public BenzModel getABenzModel(){//清理场景，这里是一些初级程序员不注意的地方this.sequence.clear();//ABenzModel的执行顺序this.sequence.add("start");this.sequence.add("stop");//按照顺序返回一个奔驰车this.benzBuilder.setSequence(this.sequence);return (BenzModel)this.benzBuilder.getCarModel();}/** B型号的奔驰车模型，是先发动引擎，然后启动，然后停止，没有喇叭*/public BenzModel getBBenzModel(){this.sequence.clear();this.sequence.add("engine boom");this.sequence.add("start");this.sequence.add("stop");this.benzBuilder.setSequence(this.sequence);return (BenzModel)this.benzBuilder.getCarModel();}/** C型号的宝马车是先按下喇叭（炫耀嘛），然后启动，然后停止*/public BMWModel getCBMWModel(){this.sequence.clear();this.sequence.add("alarm");this.sequence.add("start");this.sequence.add("stop");this.bmwBuilder.setSequence(this.sequence);return (BMWModel)this.bmwBuilder.getCarModel();}/** D类型的宝马车只有一个功能，就是跑，启动起来就跑，永远不停止*/public BMWModel getDBMWModel(){this.sequence.clear();this.sequence.add("start");this.bmwBuilder.setSequence(this.sequence);return (BMWModel)this.benzBuilder.getCarModel();}/** 这里还可以有很多方法，你可以先停止，然后再启动，或者一直停着不动，静态的嘛* 导演类嘛，按照什么顺序是导演说了算*/}</span>

大家看一下程序中有很多this调用。这个我一般是这样要求项目组成员的，如果你要调用类中的成员变量或方法，需要在前面加上this关键字，不加也能正常地跑起来，但是不清晰，加上this关键字，我就是要调用本类中的成员变量或方法，而不是本方法中的一个变量。

还有super方法也是一样，是调用父类的成员变量或者方法，那就加上这个关键字，不要省略，这要靠约束，还有就是程序员的自觉性。

注意　数据的clear的动作，以防止数据混乱。

场景类 

 

×公司要A类型的奔驰车1万辆，B类型的奔驰车100万辆，C类型的宝马车1000万辆，D类型的不需要，非常容易处理，如代码清单11-11所示。

<span style="font-size:18px;">代码清单11-11 导演类public class Client {public static void main(String[] args) {Director director = new Director();//1万辆A类型的奔驰车for(int i=0;i<10000;i++){director.getABenzModel().run();}//100万辆B类型的奔驰车for(int i=0;i<1000000;i++){director.getBBenzModel().run();}//1000万辆C类型的宝马车for(int i=0;i<10000000;i++){director.getCBMWModel().run();}}}</span>

我们写程序重构的最终目的就是：简单、清晰。代码是让人看的，不是写完就完事了，

现在的高级语言，要像写中文汉字一样，你写的，别人能看懂。

注意事项  

建造者模式关注的是零件类型和装配工艺（顺序），这是它与工厂方法模式最大不同的地方，虽然同为创建类模式，但是注重点不同。  

建造者模式最主要的功能是基本方法的调用顺序安排，也就是这些基本方法已经实现了，通俗地说就是零件的装配，顺序不同产生的对象也不同；而工厂方法则重点是创建，创建零件是它的主要职责，组装顺序则不是它关心的。 

 

建造者模式中还有一个角色没有说明，就是零件，建造者怎么去建造一个对象？是零件的组装，组装顺序不同对象效能也不同，这才是建造者模式要表达的核心意义，而怎么才能更好地达到这种效果呢？引入模板方法模式是一个非常简单而有效的办法。 

 

再次说明，在使用建造者模式的时候考虑一下模板方法模式，别孤立地思考一个模式，僵化地套用一个模式会让你受害无穷！