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什么是建造者模式

建造者模式（ Builder Pattern ）是設計模式的一種，將一個復雜物件的構建與它的表示分離，使得同樣的構建程序可以創建不同的表示，

實用范圍：

1. 當創建復雜物件的演算法應該獨立于該物件的組成部分以及它們的裝配方式時，
2. 當構造程序必須允許被構造的物件有不同表示時，

設計模式和編程語言無關，但是二當家的依然用Java語言去實戰舉例，

建造者模式中的角色

1. Builder：為創建一個產品物件的各個部件指定抽象介面，
2. ConcreteBuilder：實作Builder的介面以構造和裝配該產品的各個部件，定義并明確它所創建的表示，并提供一個檢索產品的介面，
3. Director：構造一個使用Builder介面的物件，
4. Product：表示被構造的復雜物件，ConcreteBuilder創建該產品的內部表示并定義它的裝配程序，包含定義組成部件的類，包括將這些部件裝配成最終產品的介面，

產品角色（Product）

我們用汽車作為產品角色（Product），我們這里的車包含車身，引擎和動力源（真實的車當然不僅包含這些零件），車身必須有，沒有車身根本不能稱之為車，

package com.secondgod.builder;

import java.text.MessageFormat;

/**
 * 汽車
 *
 * @author 二當家的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/
 */
public class Car {
    /**
     * 車身（必須有）
     */
    private final String body;
    /**
     * 引擎
     */
    private       String engine;
    /**
     * 動力源
     */
    private       String energy;

    public Car(String body) {
        this.body = body;
    }

    public String getBody() {
        return body;
    }

    public String getEngine() {
        return engine;
    }

    public void setEngine(String engine) {
        this.engine = engine;
    }

    public String getEnergy() {
        return energy;
    }

    public void setEnergy(String energy) {
        this.energy = energy;
    }

    public String toString() {
        return MessageFormat.format("在[{0}]車身上配備有[{1}]引擎和[{2}]動力源的汽車", body, engine, energy);
    }
}

抽象建造者（Builder）

我們用汽車生產線介面作為抽象建造者角色（Builder），宣告出汽車生產線應該有的方法，這里我們僅僅包含建造車身，建造引擎，建造動力源的方法，對應車的配件，還有一個取車的方法用來將造好的車從生產線上取下來，

package com.secondgod.builder;

/**
 * 汽車生產線
 * 
 * @author 二當家的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/
 */
public interface ICarBuilder {
    /**
     * 建造車身
     */
    void buildBody();

    /**
     * 建造引擎
     */
    void buildEngine();

    /**
     * 建造動力源
     */
    void buildEnergy();

    /**
     * 取車
     * @return
     */
    Car retrieveCar();
}

具體建造者角色（ConcreteBuilder）

我們用燃油車生產線和電動車生產線作為具體建造者角色（ConcreteBuilder），這里有一個細節，由于車身是必須有的，所以必須先建造車身，

package com.secondgod.builder;

/**
 * 燃油車生產線
 *
 * @author 二當家的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/
 */
public class GasolineCarBuilder implements ICarBuilder {
    private Car car;

    @Override
    public void buildBody() {
        car = new Car("燃油");
    }

    @Override
    public void buildEngine() {
        car.setEngine("燃油發動機");
    }

    @Override
    public void buildEnergy() {
        car.setEnergy("汽油油箱");
    }

    @Override
    public Car retrieveCar() {
        Car retrieveCar = car;
        car = null;
        return retrieveCar;
    }
}

package com.secondgod.builder;

/**
 * 電動車生產線
 *
 * @author 二當家的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/
 */
public class ElectricCarBuilder implements ICarBuilder{
    private Car car;

    @Override
    public void buildBody() {
        car = new Car("電動");
    }

    @Override
    public void buildEngine() {
        car.setEngine("電驅動系統");
    }

    @Override
    public void buildEnergy() {
        car.setEnergy("新能源電池");
    }

    @Override
    public Car retrieveCar() {
        Car retrieveCar = car;
        car = null;
        return retrieveCar;
    }
}

導演者角色（Director）

我們用汽車工程師作為導演者角色（Director），他知道怎么操作生產線（對不起，我們的生產線不是全自動的），

package com.secondgod.builder;

/**
 * 汽車工程師
 *
 * @author 二當家的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/
 */
public class CarEngineer {
    /**
     * 構建汽車
     * 
     * @param builder
     * @return
     */
    public Car constructCar(ICarBuilder builder) {
        builder.buildBody();
        builder.buildEngine();
        builder.buildEnergy();
        return builder.retrieveCar();
    }
}

最終測驗

package com.secondgod.builder;

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        // 一個工程師
        CarEngineer carEngineer = new CarEngineer();
        // 兩條生產線
        ICarBuilder gasolineCarBuilder = new GasolineCarBuilder();
        ICarBuilder electricCarBuilder = new ElectricCarBuilder();

        // 一天造兩輛
        Car gasolineCar = carEngineer.constructCar(gasolineCarBuilder);
        Car electricCar = carEngineer.constructCar(electricCarBuilder);

        // 夠生活了
        System.out.println(gasolineCar);
        System.out.println(electricCar);
    }
}

和我們的預期一致，Nice，

尾聲

建造者模式經常使用變形，可以把抽象建造者角色，具體建造者和導演者角色合并到一起，比如StringBuilder這個JDK自帶的類就是這樣，