設計模式之建造者模式-有解無憂

在有些情況下，一個物件會有一些重要的性質，在他們沒有被賦值之前，物件不能作為一個完整的產品使用，比如，一個電子郵件有發件人地址、收件人地址、主題、內容、附件等，最起碼在收件人地址沒有賦值之前，這個電子郵件是不能發出的，

在有些情況下，一個物件的一些性質必須按照某個順序賦值才有意義，在某個性質沒有賦值之前，另一個性質則無法賦值，比如，建造房子，一定是要先打地基，然后砌墻，最后封頂，

傳統方式：

這里我們以建造房屋為例來做說明，首先看傳統方式的建造房屋的方式：

抽象類：

package com.charon.builder;

/**
 * @className: AbstractHouse
 * @description: 抽象類
 * @author: charon
 * @create: 2022-03-13 16:54
 */
public abstract class AbstractHouse {

    /**
     * 打地基
     */
    public abstract void buildBasic();

    /**
     * 砌墻
     */
    public abstract void buildWalls();

    /**
     * 封頂
     */
    public abstract void roofed();

    /**
     * 建造房屋的方法
     */
    public void build(){
        buildBasic();
        buildWalls();
        roofed();
    }
}

實作類：

package com.charon.builder;

/**
 * @className: CommonHouse
 * @description: 普通房子建造類
 * @author: charon
 * @create: 2022-03-13 16:57
 */
public class CommonHouse extends AbstractHouse {
    @Override
    public void buildBasic() {
        System.out.println("普通房子打地基，，，，，");
    }

    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println("普通房子砌墻，，，，，");
    }

    @Override
    public void roofed() {
        System.out.println("普通房子封頂，，，，，");
    }
}

測驗：

package com.charon.builder;

/**
 * @className: Client
 * @description:
 * @author: charon
 * @create: 2022-03-13 17:01
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
        commonHouse.build();
    }
}

傳統方式的優點是比較好理解，簡單易操作，但缺點是設計的程式結構過于簡單，沒有設計快取層物件，程式的擴展和維護不好，也就是說，這種設計方案，把產品（即：房子）和創建產品的程序（即：建房子流程）封裝在一起，耦合性增強，

建造模式：

建造者模式也叫生成器模式，可以將一個產品的內部表象與產品的生成程序分割開來，從而可以是一個建造程序生成具有不同的內部表象的產品物件，建造者模式是一步一步創建一個復雜的物件，他允許用戶只通過指定復雜物件的型別和內容就可以構建他們，用戶不需要知道內部的具體構建細節，

建造模式的UML類圖：

建造者模式主要涉及到抽象建造者、具體建造者、產品、指揮者以下四種角色：

抽象建造者：給出一個抽象介面，以規范產品物件的各個組成成分的建造，通常以抽象類或介面的形式出現，
具體建造者：擔任這個角色的是與應用程式緊密相關的一些類，他們在應用程式呼叫下創建產品的實體，主要由兩個任務：1）實作抽象建造者所宣告的介面，給出一步一步地完成創建產品實體地操作，2）.在建造程序完成后，提供產品的實體
產品角色：產品是建造中的復雜物件，一般來說，一個系統中會有對于一個的產品類，而且這些產品類并不一定有共同的介面，
指揮者：擔任這個角色的類呼叫具體建造者角色以創建產品物件，應當指出的是，指揮者角色并沒有產品類的具體只是，真正擁有產品類的具體知識的是具體建造者角色，他的作用主要有兩點：1）.隔離了客戶與物件的生產程序，2）.負責控制產品物件的生產程序，

抽象建造者：

package com.charon.builder.improve;

/**
 * @className: HouseBuilder
 * @description: 抽象的建造者
 * @author: charon
 * @create: 2022-03-13 19:15
 */
public abstract class HouseBuilder {

    private House house = new House();

    /**
     * 打地基
     */
    public abstract void buildBasic();

    /**
     * 砌墻
     */
    public abstract void buildWalls();

    /**
     * 封頂
     */
    public abstract void roofed();

    /**
     * 建造方法，將產品回傳
     * @return
     */
    public House buildHouse(){
        return house;
    }
}

具體創建者：

package com.charon.builder.improve;

/**
 * @className: CommonHouse
 * @description:
 * @author: charon
 * @create: 2022-03-13 19:13
 */
public class CommonHouse extends HouseBuilder {
    @Override
    public void buildBasic() {
        System.out.println("普通房子打地基，，，，，");
    }

    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println("普通房子砌墻，，，，，");
    }

    @Override
    public void roofed() {
        System.out.println("普通房子封頂，，，，，");
    }
}


package com.charon.builder.improve;

/**
 * @className: HighBuilding
 * @description: 高樓
 * @author: charon
 * @create: 2022-03-13 19:18
 */
public class HighBuilding extends HouseBuilder{

    @Override
    public void buildBasic() {
        System.out.println("高樓 打地基，，，，，");
    }

    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println("高樓 砌墻，，，，，");
    }

    @Override
    public void roofed() {
        System.out.println("高樓 封頂，，，，，");
    }
}

產品角色：

package com.charon.builder.improve;

/**
 * @className: House
 * @description: 產品角色
 * @author: charon
 * @create: 2022-03-13 19:14
 */
public class House {

    /**
     * 地基
     */
    private String basic;

    /**
     * 墻
     */
    private String walls;

    /**
     * 封頂
     */
    private String roofed;

    /**
     * Gets the value of basic
     *
     * @return the value of basic
     */
    public String getBasic() {
        return basic;
    }

    /**
     * Sets the basic
     *
     * @param basic basic
     */
    public void setBasic(String basic) {
        this.basic = basic;
    }

    /**
     * Gets the value of walls
     *
     * @return the value of walls
     */
    public String getWalls() {
        return walls;
    }

    /**
     * Sets the walls
     *
     * @param walls walls
     */
    public void setWalls(String walls) {
        this.walls = walls;
    }

    /**
     * Gets the value of roofed
     *
     * @return the value of roofed
     */
    public String getRoofed() {
        return roofed;
    }

    /**
     * Sets the roofed
     *
     * @param roofed roofed
     */
    public void setRoofed(String roofed) {
        this.roofed = roofed;
    }
}

指揮者：

package com.charon.builder.improve;

/**
 * @className: HouseDirector
 * @description: 指揮者
 * @author: charon
 * @create: 2022-03-13 19:20
 */
public class HouseDirector {

    HouseBuilder houseBuilder = null;

    public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {
        this.houseBuilder = houseBuilder;
    }

    /**
     * Sets the houseBuilder
     *
     * @param houseBuilder houseBuilder
     */
    public void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) {
        this.houseBuilder = houseBuilder;
    }

    /**
     * 將建造房子的流程交給指揮者
     * @return
     */
    public House constructHouse(){
        houseBuilder.buildBasic();
        houseBuilder.buildWalls();
        houseBuilder.roofed();
        return houseBuilder.buildHouse();
    }
}

測驗：

package com.charon.builder.improve;

/**
 * @className: Client
 * @description:
 * @author: charon
 * @create: 2022-03-13 19:19
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 蓋普通房子
        CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
        // 準備創建房子的指揮者
        HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse);
        // 完成蓋房子
        houseDirector.constructHouse();


        // 蓋高樓
        houseDirector.setHouseBuilder(new HighBuilding());
        // 完成蓋房子
        houseDirector.constructHouse();
    }
}

列印：
    普通房子打地基，，，，，
    普通房子砌墻，，，，，
    普通房子封頂，，，，，
    高樓 打地基，，，，，
    高樓 砌墻，，，，，
    高樓 封頂，，，，，

注意事項和細節：

客戶端不必知道產品內部組成的細節，將產品本身與產品的創建程序解耦，是的相同的創建程序可以創建不同的產品物件
每一個具體建造者都相對獨立，而與其他的具體建造者無關，因此可以很方便的替換具體建造者或增加新的具體建造者，用戶使用不的具體建造者即可得到不同的產品物件
可以更加精細地控制產品地創建程序，將復雜產品地創建步驟分解在不同的方法中，使得創新程序更加清晰，也更方便使用程式來控制創建程序
增加新的具體建造者無需修改原有類別庫的代碼，指揮者類針對抽象建造者類編程，系統擴展方便，符合“開-閉”原則
建造者模式所創建的產品一般具有較多的共同點，其組成部分相似，如果產品之間的差異性很大，則不適合使用建造者模式，因為其使用范圍收到一定的限制
如果產品的內部變化負責，可能會導致需要定義很多具體創建者類來實作這種變化，導致系統變得很龐大，因此在這種情況下，要考慮是否選擇創建者模式

抽象工廠模式與創建者模式的不同：

抽象工廠模式實作對產品家族的創建，一個產品家族是一系列產品，具有不同分類維度的產品組合，采用抽象工廠模式不需要關心構建程序，只關心什么產品由什么工廠生產即可，而建造者模式則是要求按照指定的藍圖創建產品，他的主要目的是通過組裝零配件而生成一個新的產品，

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