设计模式之 Builder（建造者）通俗理解

1 Builder 模式定义

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。即将对象的复杂的动作抽离出来。
Builder 模式是一步一步创建一个复杂的对象,它允许用户可以只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建它们。用户不知道内部的具体构建细节。Builder模式是非常类似抽象工厂模式,细微的区别大概只有在反复使用中才能体会到。

2 为何使用?

是为了将构建复杂对象的过程和它的部件解耦。注意: 是解耦过程和部件。因为一个复杂的对象,不但有很多大量组成部分,如汽车,有很多部件:车轮方向盘发动机还有各种小零件等等,部件很多,但远不止这些,如何将这些部件装配成一辆汽车,这个装配过程也很复杂(需要很好的组装技术),Builder 模式就是为了将部件和组装过程分开。

3 如何使用?

首先假设一个复杂对象是由多个部件组成的,Builder 模式是把复杂对象的创建和部件的创建分别开来,分别用 Builder 类和 Director 类来表示。

3.1 案例1

汽车有很多部件:车轮方向盘发动机还有各种小零件等等,部件很多,但远不止这些,如何将这些部件装配成一辆汽车,这个装配过程也很复杂(需要很好的组装技术),Builder 模式就是为了将部件和组装过程分开。

首先 , 需要一个接口 , 它定义如何创建复杂对象的各个部件 :

package xx.study.design.builder.case2;

public interface Builder {
    //创建部件 A 比如创建汽车车轮
    void buildPartA();
    //创建部件 B 比如创建汽车方向盘
    void buildPartB();
    //创建部件 C 比如创建汽车发动机
    void buildPartC();
    //返回最后组装成品结果 (返回最后装配好的汽车)
    //成品的组装过程不在这里进行,而是转移到下面的 Director 类中进行.
    //从而实现了解耦过程和部件
    Product getResult();
}

用 Director 构建最后的复杂对象,而在上面 Builder 接口中封装的是如何创建一个个部件(复杂对象是由这些部件组成的),也就是说 Director 的内容是如何将部件最后组装成成品:

package xx.study.design.builder.case2;

/**
 * 组装
 */
public class Director {
    private Builder builder;
    public Director( Builder builder ) {
        this.builder = builder;
    }
    // 将部件 partA partB partC 最后组成复杂对象
    //这里是将车轮 方向盘和发动机组装成汽车的过程
    public void construct() {
        builder.buildPartA();
        builder.buildPartB();
        builder.buildPartC();
    }
}

Builder 的具体实现 ConcreteBuilder:通过具体完成接口 Builder 来构建或装配产品的部件;定义并明确它所要创建的是什么具体东西;提供一个可以重新获取产品的接口:

package xx.study.design.builder.case2;

/**
 * 创建对象
 */
public class ConcreteBuilder implements Builder {
    Part partA, partB, partC;
    public void buildPartA() {
        //这里是具体如何构建 partA 的代码
        partA=new PartImpl("车轮");
    };
    public void buildPartB() {
        //这里是具体如何构建 partB 的代码
        partB=new PartImpl("方向盘");
    };
    public void buildPartC() {
        //这里是具体如何构建 partC 的代码
        partC=new PartImpl("发动机");
    };
    public Product getResult() {
       return new ProductImpl("汽车");
    }
}

复杂对象:产品 Product:

package xx.study.design.builder.case2;

public interface Product {
    public void  assemble();
}
package xx.study.design.builder.case2;

public class PartImpl implements Part {
    private String name;
    public void producePart() {
        System.out.println("部件"+name+"生产完成！");
    }
    public PartImpl(String name){
        this.name=name;
        producePart();
    }
}

复杂对象的部件 :

package xx.study.design.builder.case2;

/**
 * 复杂对象的部件
 */
public interface Part {
    public void producePart();

}
package xx.study.design.builder.case2;

public class PartImpl implements Part {
    private String name;
    public void producePart() {
        System.out.println("部件"+name+"生产完成！");
    }
    public PartImpl(String name){
        this.name=name;
        producePart();
    }
}

调用 Builder 模式

package xx.study.design.builder.case2;

public class BuilderDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //生产部件
        ConcreteBuilder builder = new ConcreteBuilder();
        //组装产品
        Director director = new Director( builder );
        director.construct();
        Product product = builder.getResult();
    }
}

3.2 案例二

一个类，如果有多个属性时，在创建对象，如何对属性进行赋值呢？

1.通过构造器赋值，这种方案优点时一次性赋值完成，但是多种属性的组合，导致构造方法会非常多。

2.方式在构建过程中对象的状态容易发生变化，造成错误。因为那个类中的属性是分步设置的，所以就容易出错。

今天，我们学习建造者模式，用一种全新的方式来创建安全的一致的对象。

代码实现

package xx.study.design.builder;

class MybatisConnectionBean {

    private String userName;

    private String passWord;

    private String url;

    private int port;

    public String toString(){
        return "{userName="+userName+",passWord="+passWord+",url="+url+",port="+port+"}";
    }

    public MybatisConnectionBean(Builder builder){
        this.userName = builder.userName;
        this.passWord = builder.passWord;
        this.url = builder.url;
        this.port = builder.port;
    }

    static class Builder{
        private String userName;

        private String passWord;

        private String url;

        private int port;

        public Builder setUserName(String userName){
            this.userName= userName;
            return this;
        }
        public Builder setPassWord(String passWord){
            this.passWord= passWord;
            return this;
        }
        public Builder setUrl(String url){
            this.url= url;
            return this;
        }
        public Builder setPort(int port){
            this.port= port;
            return this;
        }

        public MybatisConnectionBean build(){
            return new MybatisConnectionBean(this);
        }
        public Builder(String url,int port){
            this.url=url;
            this.port=port;


        }

    }
}

package xx.study.design.builder;

public class BuilderDemo {
    public static void main(String[] args){
        //地址端口必须输入  用户密码存在不需输入情况
        MybatisConnectionBean factory = new MybatisConnectionBean.Builder("127.0.0.1",2707)
                .setUserName("admin").
                        setPassWord("123456").

                        build();
        System.out.println(factory);
    }
}