预览文章: 初学Java设计模式随记 -- 建造者(BUILDER)模式
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建造者（BUILDER）模式又叫生成器（BUILDER）模式。它的定义如下：（参见GoF的设计模式与阎宏的《Java与模式》）
1. 用意：
将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。
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2. 参与者：
? 抽象建造者(Builder)： 为创建一个产品(Prodcut)对象的各个部件指定抽象接口。
? 具体建造者(ConcretBuilder)：
??? 实现抽象建造者(Builder)的接口以构造和装配该产品的各个部件。
??? 定义并明确它所创建的表示。
??? 提供一个检索产品的接口。
? 导演者(Director)：构造一个使用抽象建造者(Builder)接口的对象。
? 产品(Prodcut)：
??表示被构造的复杂对象。具体建造者(ConcretBuilder)创建该产品的内部表示并定义它的装配过程。
? 包含定义组成部件的类，包括将这些部件装配成最终产品的接口。
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3. 结构：
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根据GoF的设计模式，来描述一下建造者（BUILDER）模式使用时，各个角色之间的协作关系：
1. 客户创建导演者(Director)对象，并用它所想要的抽象建造者(Builder)的一个具体建造者(ConcretBuilder)对象进行配置。
2. 当产品的某个部件(PartOne, PartTwo, ...)需要被创建时，导演者(Director)就会通知具体建造者(ConcretBuilder)。
3. 具体建造者(ConcretBuilder)处理导演者(Director)的请求，并将部件(PartOne, PartTwo, ...)添加到该产品(Prodcut)中。
4. 客户从具体建造者(ConcretBuilder)中检索产品(Prodcut)。
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===============小插曲===============================
在参看《设计模式可复用面向对象软件的基础》（GOF设计模式中文版）时，对于Builder模式中协作的第二条描述，无法理解：
一旦产品部件被生成，导向器就会通知生成器。（查看维基百科中文，也是这么翻译的）
对比英文原著，是这样描述的：
Director notifies the builder whenever a part of the product should be built.
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那么，是不是应该翻译成下面的意思呢？
当产品的某个部件需要（应当）被创建的时候，导向器就会通知生成器。
（或者说，一旦产品部件需要被生成，导向器就会通知生成器。）
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这里，可能有点较真了，不过，个人觉得，前后两种中文表达的应该是不同的含义。
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根据现实的例子，来理解建造者模式。还是用生产汽车来举例。例子9
顾客想购买一辆一汽大众的汽车。
汽车实际就是一个产品族，即一套（一系列）汽车零部件产品（产品族）组合。
汽车的构造可是非常复杂的。它要有轮子，方向盘，座椅，发动机，颜色等等。
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怎么这个例子看起来这么熟悉？
1. 好像与前一篇随记初学Java设计模式随记 -- 抽象工厂(Abstract Factory)模式很相似：
它们都可以创建复杂对象（产品集合或产品族）。
在GoF的设计模式中是这么说的：
Abstract Factory与Builder相似，因为它也可以创建复杂对象。主要的区别是Builder模式着重于一步步构造一个复杂对象。而Abstract Factory着重于多个系列的产品对象（简单的或是复杂的）。
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也就是说，Builder模式关心的是怎样把复杂的产品的各个部件（或部件产品）给组装起来；
而Abstract Factory模式关心的是把哪些部件（或部件产品）给组装起来。
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2. 好像与之前的另一篇随记初学Java设计模式随记 -- 工厂模式（Factory Pattern）也很相似：
回顾工厂模式的优势，与建造者模式的用意比较一下：
利用工厂模式可以将对象的创建过程和使用进行分离（也就是解藕）。
建造者模式将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。
个人觉得，
建造者模式更侧重于有规则或有序的创建（构建）过程；
而工厂模式的创建（构建）过程比较随意。
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其实，也可以从工厂和建造者这两个名字来体会他们的差异：
建造者更像是工厂里的生产设备。?
工厂只关心生产什么产品，他只知道这个产品是由什么组成的；
建造者需要考虑怎么生产产品，他需要考虑产品的组成规则和方法。
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或者说，在某种程度上，建造者模式就好像把工厂模式中工厂角色的一些职责工作内容，给做了一些细化。?
由导演者(Director)指导产品的生产，由建造者实施具体的生产。
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继续这个例子，来体会建造者模式：
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抽象建造者：?
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/* * 建造者 */public interface CarBuilder {/** * 建造汽车的框架 */public void buildeCarSkeleton();/** * 给汽车装上发动机 */public void buildeCarEngine();/** * 给汽车装上轮子 */public void buildeCarWheels();/** * 给汽车装上导航设备 */public void buildeCarNavigation();/** * 安装车身（包含车门、车窗的安装，涂颜色） */public void buildeCarBody();}?
具体建造者：（生产奥迪A6）
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导演者：?
这里，由导演者指导建造者以一定的方式生产汽车（安装了导航系统）
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/* * 导演者 */public class AudiDirector {CarBuilder builder;/** * 为导演者配置一个建造者 */public AudiDirector(CarBuilder builder){this.builder = builder;}/** * 按照一定的方式或规则建造汽车 */public void contruct(){builder.buildeCarSkeleton();builder.buildeCarEngine();builder.buildeCarNavigation();builder.buildeCarWheels();builder.buildeCarBody();}}?
奥迪汽车(产品)：?
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/* * 产品 */public class AudiCar {private String carSkeleton;private Engine carEngine;private String carWheels;private String carNavigation = "";private String carDoor;private String carWindscreen;private String carColor;public AudiCar(){}/** * 汽车的颜色 */public void setCarColor(String carColor) {this.carColor = carColor;}/** * 汽车的车门 */public void setCarDoor(String carDoor) {this.carDoor = carDoor;}/** * 汽车发动机，发动机在这里是一个对象 */public void setCarEngine(Engine carEngine) {this.carEngine = carEngine;}/** * 汽车的框架 */public void setCarSkeleton(String carSkeleton) {this.carSkeleton = carSkeleton;}/** * 汽车轮子 */public void setCarWheels(String carWheels) {this.carWheels = carWheels;}/** * 汽车的挡风玻璃 */public void setCarWindscreen(String carWindscreen) {this.carWindscreen = carWindscreen;}/** * 汽车导航 */public void setNavigation(String navigation) {this.carNavigation = navigation;}/** * 一个汽车对象的描述 */public String toString(){return carSkeleton+ "," + carEngine.toString() +"," + carWheels + "," +carDoor + "," + carWindscreen + "," + carColor + "," + carNavigation;}}?
汽车的一个部件对象：
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/* * 一个部件对象（汽车发动机） */public class Engine {private String name;public Engine(String name){this.name = name;}public String toString(){return this.name;}}?
客户端：
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/* * 客户端 */public class Clients {public static void main(String[] args) {//创建一个建造者对象AudiCarBuilder builder = new AudiCarBuilder();//创建一个导演者，并为它配置一个建造者AudiDirector director1 = new AudiDirector(builder);//导演者将通知建造者去创建产品//在这个过程中，建造者将会根据导演者的请求，去创建组织并创建产品对象director1.contruct();//从具体建造者中检索产品（返回的是带导航的汽车产品）。AudiCar audiCar = builder.retrieveCar();System.out.println(audiCar);}}?
运行结果：
汽车框架,奥迪A6发动机,车轮,车门,挡风玻璃,黑色,汽车导航
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如果想生产一款没有导航系统的奥迪A6汽车，怎么实现呢？
只需要修改一下导演者就可以了。
新的导演者：（指示建造者不安装导航系统）
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/* * 导演者 */public class AudiDirector {CarBuilder builder;/** * 为导演者配置一个建造者 */public AudiDirector(CarBuilder builder){this.builder = builder;}/** * 按照一定的方式或规则建造汽车 */public void contruct(){builder.buildeCarSkeleton();builder.buildeCarEngine();//不安装导航系统//builder.buildeCarNavigation();builder.buildeCarWheels();builder.buildeCarBody();}}?
运行结果：（没有导航系统）
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汽车框架,奥迪A6发动机,车轮,车门,挡风玻璃,黑色,
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?如果想生产奥迪A8且带导航系统的汽车，怎么实现呢？
（假设奥迪A6与奥迪A8的差别只是发动机）
只需要修改建造者类就可以了。
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建造者：（只是改变自己的内部实现--把奥迪A6发动机改为奥迪A8发动机）
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/* * 具体建造者 */public class AudiCarBuilder implements CarBuilder {private AudiCar audiCar = new AudiCar();/** * 安装车身（包含车门、车窗的安装，涂颜色） */public void buildeCarBody() {audiCar.setCarDoor("车门");audiCar.setCarWindscreen("挡风玻璃");audiCar.setCarColor("黑色");}/** * 给汽车装上发动机 */public void buildeCarEngine() {Engine audiEngine = new Engine("奥迪A8发动机");audiCar.setCarEngine(audiEngine);}/** * 给汽车装上导航设备 */public void buildeCarNavigation() {audiCar.setNavigation("汽车导航");}/** * 建造汽车的框架 */public void buildeCarSkeleton() {audiCar.setCarSkeleton("汽车框架");}/** * 给汽车装上轮子 */public void buildeCarWheels() {audiCar.setCarWheels("车轮");}public AudiCar retrieveCar(){return audiCar;}}?
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运行结果：（更换成了奥迪A8发动机）
汽车框架,奥迪A8发动机,车轮,车门,挡风玻璃,黑色,汽车导航
??
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从这个例子就可以看出，建造者模式的优势：
1. 导演者可以指定不同的生产方式（是否安装导航），而建造者不需要做任何改变，就可以得到不同的产品
2. 导演者不需要改变期望的生产方式，只需要建造者改变自己的内部实现（选择什么型号的发动机），也可以得到不同的产品。
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关于建造者模式带来的效果，参看GoF的《设计模式》。
/* * 具体建造者 */public class AudiCarBuilder implements CarBuilder {private AudiCar audiCar = new AudiCar();/** * 安装车身（包含车门、车窗的安装，涂颜色） */public void buildeCarBody() {audiCar.setCarDoor("车门");audiCar.setCarWindscreen("挡风玻璃");audiCar.setCarColor("黑色");}/** * 给汽车装上发动机 */public void buildeCarEngine() {Engine audiEngine = new Engine("奥迪A6发动机");audiCar.setCarEngine(audiEngine);}/** * 给汽车装上导航设备 */public void buildeCarNavigation() {audiCar.setNavigation("汽车导航");}/** * 建造汽车的框架 */public void buildeCarSkeleton() {audiCar.setCarSkeleton("汽车框架");}/** * 给汽车装上轮子 */public void buildeCarWheels() {audiCar.setCarWheels("车轮");}public AudiCar retrieveCar(){return audiCar;}}?