一文彻底搞懂设计模式之建造者模式(Builder) 设计模式java

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设计意图为了将复杂对象的构建与它的表示分离，使得对象可以通过不同的表示创建出来。
例如对一个迷宫可能有墙、房间和门，并且数量不计。迷宫可能仅由一堵墙构成，也可能由两堵墙构成，也可能由2个房间加一扇门构成...如果采用重载的方式生产迷宫，代码量是难以计数的、无比庞大的。
【一文彻底搞懂设计模式之建造者模式(Builder)】针对一个对象拥有大量的组件（迷宫可以拥有很多墙或房间或门），而构造这个对象对其组件的使用又是不确定的这一问题（使用墙、房间、门的数量是不确定的)，想要精细的控制构建过程，此时可以采用建造者模式解决问题。
建造者模式的意图是为了构造对象，因此它属于创建型模式。
适用场景

构造过程中，被构造的对象具有不同的表示。
一些基本部件不会变，而其组合经常变化的时候。
需要生成的对象内部属性本身相互依赖。

设计指派一个建造者交给总指挥，由总指挥设计如何建造，由建造者实际建造，最终建造者将产品交给总指挥，用户从总指挥手中完成交付。
这样的流程是非常人性化的，例如我们实际的房子装修也是如此，我们请一些工人们，再请一个工人头目设计建造思路，指导这些工人该如何装修，我们接下来只与工人头目打交道，由工人头目将装修好的房子交付给我们。

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代码示例考虑上述的迷宫问题：

//定义迷宫类 class Maze { public void setRoom(int x, int y, int roomId) { System.out.println("在[" + x + "," + y + "]处建立一座编号为" + roomId + "的房间"); //保存相关信息 }public void setDoor(int Id1, int Id2) { System.out.println("在组件编号为" + Id1 + "和组件编号为" + Id2 + "之间建立一扇门"); //保存相关信息 }public void setBarrier(int x, int y, int barrierId) { System.out.println("在[" + x + "," + y + "]处建立一座编号为" + barrierId + "的障碍物"); //保存相关信息 } }//定义迷宫建造者接口 interface MazeBuilder { void buildRoom(int x, int y, int roomId); //建造房间 void buildDoor(int Id1, int Id2); //建造门 void buildBarrier(int x, int y, int barrierId); //建造障碍物 Maze getMaze(); //获取最终结果 }//迷宫建造团队A，每个建造团队的建造方式是不一样的 class MazeBuilderA implements MazeBuilder { //建造团队将逐步完善这个迷宫，并交付给客户 private Maze maze = new Maze(); @Override public void buildRoom(int x, int y, int roomId) { maze.setRoom(x, y, roomId); }@Override public void buildDoor(int Id1, int Id2) { maze.setDoor(Id1, Id2); }@Override public void buildBarrier(int x, int y, int barrierId) { maze.setBarrier(x, y, barrierId); }@Override public Maze getMaze() { return maze; } }//迷宫指挥者类 class MazeDirecotr { MazeBuilder mazeBuilder; public MazeDirecotr(MazeBuilder mazeBuilder) { this.mazeBuilder = mazeBuilder; }//将工作交给指挥，用户只需要等待建筑完成取走实例 public Maze getMaze() { //具体的设计思想在这里产生 //在这里我们可以一步一步按照我们的想法构造出复杂的模型 //例如这里我想要建造两个房间和中间的一扇门 mazeBuilder.buildRoom(0, 0, 0); mazeBuilder.buildRoom(0, 1, 1); mazeBuilder.buildDoor(0, 1); //实际的工作是由工人们建造的 //总指挥从工人们手中获取最终产品，由总指挥完成与用户的交接 return mazeBuilder.getMaze(); } }//测试类 public class Test { public static void main(String[] args) { //请工人 MazeBuilder mazeBuilder = new MazeBuilderA(); //请指挥，并将工人交给其指挥 MazeDirecotr mazeDirecotr = new MazeDirecotr(mazeBuilder); //最终与总指挥完成产品交付 Maze maze = mazeDirecotr.getMaze(); } } //输出 /* 在[0,0]处建立一座编号为0的房间在[0,1]处建立一座编号为1的房间在组件编号为0和组件编号为1之间建立一扇门 */

通过建造者模式，我们不再需要重载大量函数。通过设计导演类而一步一步的生成我们期望的对象，可以更加精细的控制创建的过程。实际开发中，导演类由用户自己编写定义，一个优化的技巧是采用链式编程，我们可以定义建造者接口如下：

//定义迷宫建造者接口 interface MazeBuilder { MazeBuilder buildRoom(int x, int y, int roomId); //建造房间 MazeBuilder buildDoor(int Id1, int Id2); //建造门 MazeBuilder buildBarrier(int x, int y, int barrierId); //建造障碍物 Maze getMaze(); //获取最终结果 }

那么我们就可以在导演类中这样编写代码：