Builder（建造者模式）

对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

其实建造者模式在项目中进场能够看到，比如在Android中我们使用AlertDialog的时候

    AlertDialog.Builder builder =
          new AlertDialog.Builder(context)
                         .setIcon(R.mipmap.ic_launcher)
                         .setTitle("This is title")
                         .setMessage("This is Message")
                         .setPositiveButton("ok", null)
                         .create();
    builder.show();

类似的还有很多的库都使用了这种建造者模式，可以见的学习这种模式的必要性了

Builder（建造者模式）的UML类图

其中：

Builder类 : 是抽象类，用来规范子类的组建
Concrete Builder类 : 是Builder的具体实现类
Director类 : 用于将产品同一组装
Product类 : 要生产的产品
Client类 : 客户端

下面来看一下例子，如何实现一个简单的建造这模式

建造者模式的简单实现

以构建一辆车为例，一辆车大体上是有车牌，颜色，车的标牌等构成

首先创建构建着接口

public interface Builder {

    // 构建车的颜色
    void buildColor(String color);

    // 构建车的车牌
    void buildLicensePlate(String licensePlate);

    // 构建车的商标
    void buildBrand(String brand);

    // 构建完成最终的汽车
    Car build();
}

然后创建汽车产品类

public class Car {

    private String color;
    private String licensePlate;
    private String brand;

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }

    public void setLicensePlate(String licensePlate) {
        this.licensePlate = licensePlate;
    }

    public void setBrand(String brand) {
        this.brand = brand;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Car{" +
                "color='" + color + '\'' +
                ", licensePlate='" + licensePlate + '\'' +
                ", brand='" + brand + '\'' +
                '}';
    }
}

然后创建汽车构建实现类

public class CarBuilder implements Builder {

    Car car;

    public CarBuilder() {
        this.car = new Car();
    }

    @Override
    public void buildColor(String color) {
        car.setColor(color);
    }

    @Override
    public void buildLicensePlate(String licensePlate) {
        car.setLicensePlate(licensePlate);
    }

    @Override
    public void buildBrand(String brand) {
        car.setBrand(brand);
    }

    @Override
    public Car build() {
        return car;
    }
}

最后创建产品组装类

public class Director {

    Builder builder;

    public Director(Builder builder) {
        this.builder = builder;
    }

    public void construct(String color, String licensePlate, String brand) {
        builder.buildColor(color);
        builder.buildLicensePlate(licensePlate);
        builder.buildBrand(brand);
    }
}

一个简单的Builder构建者就完成了，我们来测试一下

Builder builder = new CarBuilder();
Director director =new Director(builder);
director.construct("red", "A88888", "Ferrari");
System.out.println(builder.build().toString());

输出结果

Car{color='red', licensePlate='A88888', brand='Ferrari'}

一俩车牌号为A88888的红色法拉利就做完了！

但是为什么不是链式调用呢？

如果需要链式调用的话就需要对代码做一下修改

比如这里要创建一辆Ferrari

我们先创建一个Ferrari类，并且创建一个Builder内部类

具体代码如下：

public class Ferrari {

    private String color;
    private String licensePlate;
    private String brand;

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }

    public void setLicensePlate(String licensePlate) {
        this.licensePlate = licensePlate;
    }

    public void setBrand(String brand) {
        this.brand = brand;
    }

    public static class Builder{

        Ferrari ferrari;

        public Builder(){
            ferrari = new Ferrari();
        }

        public Builder setColor(String color){
            ferrari.setColor(color);
            return this;
        }

        public Builder setLicensePlate(String licensePlate) {
            ferrari.setLicensePlate(licensePlate);
            return this;
        }

        public Builder setBrand(String brand){
            ferrari.setBrand(brand);
            return this;
        }

        public Ferrari build(){
            return ferrari;
        }

    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Car{" +
                "color='" + color + '\'' +
                ", licensePlate='" + licensePlate + '\'' +
                ", brand='" + brand + '\'' +
                '}';
    }

}

测试一下

 // Call Chaining
Ferrari ferrari = new Ferrari.Builder()
        .setBrand("Ferrari")
        .setColor("Red")
        .setLicensePlate("B88888")
        .build();
System.out.println(ferrari.toString());

输出结果

Car{color='Red', licensePlate='B88888', brand='Ferrari'}

其实，关于链式调用还有另一种写法，

这里创建一个Audi类，同样为其创建Builder内部类

public class Audi {

    private String color;
    private String licensePlate;
    private String brand;

    public static class Builder {

        private String color;
        private String licensePlate;
        private String brand;

        public Builder setColor(String color) {
            this.color = color;
            return this;
        }

        public Builder setLicensePlate(String licensePlate) {
            this.licensePlate = licensePlate;
            return this;
        }

        public Builder setBrand(String brand) {
            this.brand = brand;
            return this;
        }

        public Audi build(){
            return new Audi(this);
        }
    }

    private Audi(Builder builder) {
        color = builder.color;
        licensePlate = builder.licensePlate;
        brand = builder.brand;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Car{" +
                "color='" + color + '\'' +
                ", licensePlate='" + licensePlate + '\'' +
                ", brand='" + brand + '\'' +
                '}';
    }
}

在这里没有在Builder内部调用外部的setter方法，而是直接在内部类中初始化数据，然后在build之后再传递给私有构造函数，但是这里要注意，因为已经显示的写了一个构造函数，那么系统就不会为我们创建无参的共有构造函数，但是好处就是强制使用了构建者模式构建实例对象

同时，这种写法也是在《Effective Java》中提倡的写法

使用方法跟之前的一样，输出结果也没有什么区别，读者可以自行尝试

具体使用哪一种写法，视实际情况而定

总结

关于构建者模式：

优点具有良好的封装性，容易扩展
缺点会产生多余的Builder对象，消耗内存

源码地址