一、概念:
建造者模式(BuilderPattern)是使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象。
例如,计算机是由 CPU、主板、内存、硬盘、显卡、机箱、显示器、键盘、鼠标等一些简单部件组装而成的复杂产品,买电脑的人只需要将计算机的配置要求告诉计算机构建者,计算机构建者会去组装好计算机,然后再交给要买计算机的人即可。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。而且使用工厂模式描述无法完成的创建复杂的对象,只有建造者模式可以很好地描述并创建出该复杂对象。
二、模式的结构
建造者(Builder)模式由产品角色、抽象建造者、具体建造者、指挥者等 4 个主要部分构成:
1.产品角色(Product):它是包含多个组成部件的复杂对象,由具体建造者来创建其各个零部件。
2.抽象建造者(Builder):它是一个包含创建产品各个子部件的抽象方法的接口,通常还包含一个返回复杂产品的方法 getResult()。
3.具体建造者(Concrete Builder):实现 Builder 接口,完成复杂产品的各个部件的具体创建方法。
4.指挥者(Director):它调用建造者对象中的部件构造与装配方法完成复杂对象的创建,在指挥者中不涉及具体产品的信息。
其结构图如下所示。

三、模式的实现:
下面以创建Computer对象为例子进行演示:
1.Computer产品角色:包含多个组成部件的复杂对象。

2.抽象建造者:包含创建产品各个子部件的抽象方法。

3.具体建造者:继承建造者抽象类并重写该抽象类的方法。

4.指挥者:调用建造者中的方法完成复杂对象的创建。

5.客户类。调用指挥者创建对象

运行结果:

四、模式的特点
建造者(Builder)模式的定义特点是指将一个复杂对象的构造与它的表示分离,使同样的构建过程可以创建不同的表示,这样的设计模式被称为建造者模式。它是将一个复杂的对象分解为多个简单的对象,然后一步一步构建而成。它将变与不变相分离,即产品的组成部分是不变的,但每一部分是可以灵活选择的。
优点:
封装性好,构建和表示分离。
扩展性好,各个具体的建造者相互独立,有利于系统的解耦。
客户端不必知道产品内部组成的细节,建造者可以对创建过程逐步细化,而不对其它模块产生任何影响,便于控制细节风险。
缺点:
产品的组成部分必须相同,这限制了其使用范围。
如果产品的内部变化复杂,如果产品内部发生变化,则建造者也要同步修改,后期维护成本较大。
建造者(Builder)模式和工厂模式的关注点不同:建造者模式注重零部件的组装过程,而工厂方法模式更注重零部件的创建过程,但两者可以结合使用。
五、模式的应用场景:
1.相同的方法,不同的执行顺序,产生不同的结果。
2.多个部件或零件,都可以装配到一个对象中,但是产生的结果又不相同。
3.产品类非常复杂,或者产品类中不同的调用顺序产生不同的作用。
4.初始化一个对象特别复杂,参数多,而且很多参数都具有默认值。
六、建造者模式和工厂模式的区别
1.建造者模式更加注重方法的调用顺序,工厂模式注重创建对象。
2.创建对象的力度不同,建造者模式创建复杂的对象,由各种复杂的部件组成,工厂模式创建出来的对象都一样
3.关注重点不一样,工厂模式只需要把对象创建出来就可以了,而建造者模式不仅要创建出对象,还要知道对象由哪些部件组成。
4.建造者模式根据建造过程中的顺序不一样,最终对象部件组成也不一样。
模式的扩展
5.建造者(Builder)模式在应用过程中可以根据需要改变,如果创建的产品种类只有一种,只需要一个具体建造者,这时可以省略掉抽象建造者,甚至可以省略掉指挥者角色。
建造者模式(BuilderPattern)是使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象。
例如,计算机是由 CPU、主板、内存、硬盘、显卡、机箱、显示器、键盘、鼠标等一些简单部件组装而成的复杂产品,买电脑的人只需要将计算机的配置要求告诉计算机构建者,计算机构建者会去组装好计算机,然后再交给要买计算机的人即可。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。而且使用工厂模式描述无法完成的创建复杂的对象,只有建造者模式可以很好地描述并创建出该复杂对象。
二、模式的结构
建造者(Builder)模式由产品角色、抽象建造者、具体建造者、指挥者等 4 个主要部分构成:
1.产品角色(Product):它是包含多个组成部件的复杂对象,由具体建造者来创建其各个零部件。
2.抽象建造者(Builder):它是一个包含创建产品各个子部件的抽象方法的接口,通常还包含一个返回复杂产品的方法 getResult()。
3.具体建造者(Concrete Builder):实现 Builder 接口,完成复杂产品的各个部件的具体创建方法。
4.指挥者(Director):它调用建造者对象中的部件构造与装配方法完成复杂对象的创建,在指挥者中不涉及具体产品的信息。
其结构图如下所示。

三、模式的实现:
下面以创建Computer对象为例子进行演示:
1.Computer产品角色:包含多个组成部件的复杂对象。

2.抽象建造者:包含创建产品各个子部件的抽象方法。

3.具体建造者:继承建造者抽象类并重写该抽象类的方法。

4.指挥者:调用建造者中的方法完成复杂对象的创建。

5.客户类。调用指挥者创建对象

运行结果:

四、模式的特点
建造者(Builder)模式的定义特点是指将一个复杂对象的构造与它的表示分离,使同样的构建过程可以创建不同的表示,这样的设计模式被称为建造者模式。它是将一个复杂的对象分解为多个简单的对象,然后一步一步构建而成。它将变与不变相分离,即产品的组成部分是不变的,但每一部分是可以灵活选择的。
优点:
封装性好,构建和表示分离。
扩展性好,各个具体的建造者相互独立,有利于系统的解耦。
客户端不必知道产品内部组成的细节,建造者可以对创建过程逐步细化,而不对其它模块产生任何影响,便于控制细节风险。
缺点:
产品的组成部分必须相同,这限制了其使用范围。
如果产品的内部变化复杂,如果产品内部发生变化,则建造者也要同步修改,后期维护成本较大。
建造者(Builder)模式和工厂模式的关注点不同:建造者模式注重零部件的组装过程,而工厂方法模式更注重零部件的创建过程,但两者可以结合使用。
五、模式的应用场景:
1.相同的方法,不同的执行顺序,产生不同的结果。
2.多个部件或零件,都可以装配到一个对象中,但是产生的结果又不相同。
3.产品类非常复杂,或者产品类中不同的调用顺序产生不同的作用。
4.初始化一个对象特别复杂,参数多,而且很多参数都具有默认值。
六、建造者模式和工厂模式的区别
1.建造者模式更加注重方法的调用顺序,工厂模式注重创建对象。
2.创建对象的力度不同,建造者模式创建复杂的对象,由各种复杂的部件组成,工厂模式创建出来的对象都一样
3.关注重点不一样,工厂模式只需要把对象创建出来就可以了,而建造者模式不仅要创建出对象,还要知道对象由哪些部件组成。
4.建造者模式根据建造过程中的顺序不一样,最终对象部件组成也不一样。
模式的扩展
5.建造者(Builder)模式在应用过程中可以根据需要改变,如果创建的产品种类只有一种,只需要一个具体建造者,这时可以省略掉抽象建造者,甚至可以省略掉指挥者角色。