创建型设计模式的一种

【DP】定义

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

使用场景

需要构建一批构建过程相同但表示不同的产品，而构建过程非常复杂，为了防止构建过程遗漏步骤，需要建造者模式

类图

建造者模式

举例

假设有一套单据，结构相同，但是很复杂，每个单据的显示内容各不相同。类结构如下：

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/**
 * 单据类，省略getter、setter方法
 */
public class Invoice {
    private LeftHeader leftHeader;
    private RightHeader rightHeader;
    private LeftBody leftBody;
    private RightBody rightBody;
    private LeftTail leftTail;
    private RightTail rightTail;
}

那么为了构建这样一个类，需要调用各个部分的构造方法，因为重复代码太多，很容易在写的过程中遗漏某个部分，因此可以使用建造者模式构建一个Builder接口，将所有的方法封装起来。代码如下：

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public interface Builder {
    LeftHeader buildLeftHeader();
    RightHeader buildRightHeader();
    // 省略其他方法......
    Invoice buildInvoice();
}

在创建不同的单据时，可以创建具体的建造者类，比如：

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/**
 * 账单单据
 */
public class BillBuilder implements Builder{
    private Invoice billInvoice;
    public BillBuilder() {
        billInvoice = new Invoice();
    }
    @Override
    public LeftHeader buildLeftHeader() {
        LeftHeader leftHeader = new LeftHeader();
        // do something with leftHeader
        billInvoice.setLeftHeader(leftHeader);
    }
    @Override
    public RightHeader buildRightHeader() {
        RightHeader rightHeader = new RightHeader();
        // do something with rightHeader
        billInvoice.setRightHeader(rightHeader);
    }
    @Override
    public Invoice buildInvoice() {
        return billInvoice;
    }
}

有了接口的约束，就不会少构建Invoice的某个部分了。但是在客户端调用时，仍然会有可能少调用实现的方法，那么就需要建造者模式的核心类Director（指挥者）了，代码如下：

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public class Director {
    public Invoice buildInvoice(Builder builder) {
        builder.buildLeftHeader();
        builder.buildRightHeader();
        // 省略其他方法......
        return builder.buildInvoice();
    }
}

客户端调用Director就可以透明的创建一个对象，而不用担心会少调用某个方法了，客户端代码如下：

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public class Main {
    public static void main() {
        Builder billBuilder = new BillBuilder();
        Director director = new Director();
        Invoice billInvoice = director.buildInvoice(billBuilder);
    }
}

注意事项

  1. 建造者模式主要用于一些复杂对象但是结构相似的对象的构建，上文中的例子只写了billInvoice，当然也可以有stockInvoice等等
  2. 建造者模式在只有一个具体的构建对象（比如只有一个billInvoice）时，可以将建造者的具体实现类和Director指挥者类合并在一起，将Director中的build方法放到建造者具体实现类的build方法中
  3. 和抽象工厂模式类似，都能够约束创建对象的过程，让客户端能够透明的创建对象，但是二者的目的和实现方式不同：抽象工厂模式是为了抽象实现接口而定义了抽象工厂类，建造者模式是为了复用复杂对象的构建过程，保证客户端不会遗漏对象的某个部分，从而创建了指挥者类。