文章目录

建造者模式介绍
建造者模式适用场景
案例场景
- 一坨坨代码实现
- 重构代码
与工厂模式区别
建造者模式优缺点
总结

该说不说几乎是程序员都知道或者了解设计模式，但大部分小伙伴写代码总是习惯于一把梭。好的代码不只为了完成现有功能，也会考虑后续扩展。通过学习和使用设计模式，开发人员可以提高自己的设计能力和代码水平，更好地完成项目开发任务。

本文聊聊设计模式中的建造者模式，其实我们生活中关于建造者模式的场景不少。就拿买车举例吧，当我们去买车，不会只买一个轮胎或者方向盘，大家买的都是一辆包含轮胎、方向盘和发动机等多个部件的完整汽车。如何将这些部件组装成一辆完整的汽车并返回给用户，这是建造者模式需要解决的问题。

建造者模式介绍

建造者模式是较为复杂的创建型模式，它将客户端与包含多个组成部分（或部件）的复杂对象的创建过程分离，客户端无须知道复杂对象的内部组成部分与装配方式，只需要知道所需建造者的类型即可。它关注如何一步一步创建一个的复杂对象，不同的具体建造者定义了不同的创建过程，且具体建造者相互独立，增加新的建造者非常方便，无须修改已有代码，系统具有较好的扩展性。

建造者模式结构图：

Builder（抽象建造者）：它为创建一个产品Product对象的各个部件指定抽象接口，在该接口中一般声明两类方法，一类方法是buildPart()，它们用于创建复杂对象的各个部件；另一类方法是getResult()，它们用于返回复杂对象。Builder既可以是抽象类，也可以是接口。
ConcreteBuilder（具体建造者）：它实现了Builder接口，实现各个部件的具体构造和装配方法，定义并明确它所创建的复杂对象，也可以提供一个方法返回创建好的复杂产品对象。
Product（产品角色）：它是被构建的复杂对象，包含多个组成部件，具体建造者创建该产品的内部表示并定义它的装配过程。
Director（指挥者）：指挥者又称为导演类，它负责安排复杂对象的建造次序，指挥者与抽象建造者之间存在关联关系，可以在其construct()建造方法中调用建造者对象的部件构造与装配方法，完成复杂对象的建造。客户端一般只需要与指挥者进行交互，在客户端确定具体建造者的类型，并实例化具体建造者对象（也可以通过配置文件和反射机制），然后通过指挥者类的构造函数或者Setter方法将该对象传入指挥者类中。

建造者模式适用场景

需要生成的产品对象有复杂的内部结构，这些产品对象通常包含多个成员属性。
需要生成的产品对象的属性相互依赖，需要指定其生成顺序。
对象的创建过程独立于创建该对象的类。在建造者模式中通过引入了指挥者类，将创建过程封装在指挥者类中，而不在建造者类和客户类中。
隔离复杂对象的创建和使用，并使得相同的创建过程可以创建不同的产品。

案例场景

现实生活中我们去买车，一般同一辆车会有多个版本，根据配置不一样，分为经典版、舒适版、豪华版等，比如经典版是手动挡手动座椅，舒适版是自动挡全景天窗等。

定义产品角色

@Data
public class Car {

    // 车名称
    private String name;
    // 自动挡
    private String automaticCatch;
    // 手动挡
    private String manualTransmission;
    // 全景天窗
    private String panoramicSunroof;
    // 自动座椅
    private String automaticSeat;
    // 手动座椅
    private String manualSeat;
    // 倒车影像
    private String reversingImage;

}

一坨坨代码实现

public class CarController {

    public Car getCarInstance(String carName) {
        Car car = new Car();
        if ("经典版".equals(carName)) {
            car.setName("经典版");
            car.setManualTransmission("手动挡");
        } else if ("舒适版".equals(carName)) {
            car.setName("舒适版");
            car.setAutomaticCatch("自动挡");
            car.setManualSeat("手动座椅");
        } else if ("豪华版".equals(carName)) {
            car.setName("豪华版");
            car.setAutomaticCatch("自动挡");
            car.setAutomaticSeat("自动座椅");
            car.setReversingImage("倒车影像");
            car.setPanoramicSunroof("全景天窗");
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("carName is error: carName=" + carName);
        }
        return car;
    }
}

测试

@Test
public void test(){
    CarController carController = new CarController();
    System.out.println(carController.getCarInstance("豪华版").toString());
}

Car(name=豪华版, automaticCatch=自动挡, manualTransmission=null, panoramicSunroof=全景天窗, automaticSeat=自动座椅, manualSeat=null, reversingImage=倒车影像)

以上这段使用if else方式实现的代码，目前已经满足的我们的一些功能，但其实汽车的配置是有很多的，种类一旦多了，上面的代码就会显得很臃肿，也不好维护，下面我们用建造者模式来重构。

重构代码

创建抽象建造者类

public abstract class CarBuilder {

    public abstract Car buildClassic();

    public abstract Car buildComfortable();

    public abstract Car buildLuxury();
}

创建具体建造者类

public class CarConcreteBuilder extends CarBuilder {

    @Override
    public Car buildClassic() {
        Car car = new Car();
        car.setName("经典版");
        car.setManualTransmission("手动挡");
        return car;
    }

    @Override
    public Car buildComfortable() {
        Car car = new Car();
        car.setName("舒适版");
        car.setAutomaticCatch("自动挡");
        car.setManualSeat("手动座椅");
        return car;
    }

    @Override
    public Car buildLuxury() {
        Car car = new Car();
        car.setName("豪华版");
        car.setAutomaticCatch("自动挡");
        car.setAutomaticSeat("自动座椅");
        car.setReversingImage("倒车影像");
        car.setPanoramicSunroof("全景天窗");
        return car;
    }
}

创建我们的导演类

public class CarDirector {

    private CarBuilder carBuilder;

    public CarDirector(CarBuilder carBuilder) {
        this.carBuilder = carBuilder;
    }

    public Car classicConstruct() {
        return carBuilder.buildClassic();
    }

    public Car comfortableConstruct() {
        return carBuilder.buildComfortable();
    }

    public Car luxuryConstruct() {
        return carBuilder.buildLuxury();
    }
}

测试

@Test
public void test(){
    CarBuilder carBuilder = new CarConcreteBuilder();
    CarDirector carDirector = new CarDirector(carBuilder);
    Car comfortableCar = carDirector.luxuryConstruct();
    System.out.println(comfortableCar);
}

Car(name=豪华版, automaticCatch=自动挡, manualTransmission=null, panoramicSunroof=全景天窗, automaticSeat=自动座椅, manualSeat=null, reversingImage=倒车影像)

测试结果是一样的，调用方式也基本类似。但是目前的代码结构却可以让你很方便的进行扩展业务开发。而不是像以往一样把所有代码都写到if else里面。

与工厂模式区别

工厂模式是由工厂类来负责创建对象，而建造者模式也是让具体建造者类负责创建对象，那这两者有什么区别呢？

实际上工厂模式是用来创建不同但是相关类型的对象（继承同一父类或者接口的一组子类），由给定的参数来决定创建哪种类型的对象。而建造者模式是用来创建一种类型的复杂对象，通过设置不同的可选参数，“定制化”地创建不同的对象。

可以形象的解释：顾客走进一家餐馆点餐，我们利用工厂模式，根据用户不同的选择，来制作不同的食物，比如披萨、汉堡、沙拉。对于披萨来说，用户又有各种配料可以定制，比如奶酪、西红柿、起司，我们通过建造者模式根据用户选择的不同配料来制作披萨。

建造者模式优缺点

主要优点：

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。由于指挥者类针对抽象建造者编程，增加新的具体建造者无须修改原有类库的代码，系统扩展方便，符合“开闭原则”
由于具体每个建造者过程是独立的，因此可以对过程更加细化，而不会对其它模块产生影响。

主要缺点：