引入
定义:创建者模式又叫建造者模式，是将一个复杂的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。创建者模式隐藏了复杂对象的创建过程，它把复杂对象的创建过程加以抽象，通过子类继承或者重载的方式，动态的创建具有复合属性的对象。
举例：
又是一个周三，快要下班了，老大突然又拉住我，喜滋滋的告诉我“牛叉公司很满意我们做的模型， 又签订了一个合同，把奔驰、宝马的车辆模型都交给我我们公司制作了，不过这次又额外增加了一个新需求：汽车的启动、停止、喇叭声音、引擎声音都有客户自己控制，他想什么顺序就什么顺序，这个没问题吧?”。
看着老大殷切的目光，我还能说啥，肯定的点头，“没问题！”，加班加点做呗，“再苦再累就当自己二百五 再难再险就当自己二皮脸 与君共勉！”这句话说出了我的心声。那任务是接下来，我们怎么做实现呢？首先我们想了，奔驰、宝马都是一个产品，他们有共有的属性，牛叉公司关心的是单个模型，奔驰模型 A 是先有引擎声音，然后再启动；奔驰模型 B 呢是先启动起来，然后再有引擎声音，这才是牛叉公司要关关心的，那到我们老大这边呢，就是满足人家的要求，要什么顺序就立马能产生什么顺序的模型出来， 我呢就负责把老大的要求实现掉，而且还要是批量的，看不懂？没关系，继续看下去，首先由我生产出 N 多个奔驰和宝马车辆模型，这些车辆模型的都有 run 方法，但是具体到每一个模型的 run 方法可能中间的执行任务的顺序是不同的，老大说要啥顺序，我就给啥顺序，最终客户买走后只能是既定的模型，还是没听明白，我们继续，我们先把我们最基本的对象 Product 在类图中表明出来：
我们定义了一个 CarModel 的抽象类，其中 run 和 setSequence 是由抽象类实现的，其他都是子类自己实现，那这个是否可以解决这个问题呢?应该可以，我们把代码实现出来，先看 CarModel.java 程序：
package com.zpkj.project27;
import java.util.ArrayList;
/**
* 建造者模式
* 定义一个车辆模型的抽象类，所有的车辆模型都继承这里类
*/
public abstract class CarModel {
//这个参数是各个基本方法执行的顺序
private ArrayList<String> sequence = new ArrayList<String>();
/*
* 模型是启动开始跑了
*/
protected abstract void start();
//能发动，那还要能停下来，那才是真本事
protected abstract void stop();
//喇叭会出声音，是滴滴叫，还是哔哔叫
protected abstract void alarm();
//引擎会轰隆隆的响，不响那是假的
protected abstract void engineBoom();
//那模型应该会跑吧，别管是人推的，还是电力驱动，总之要会跑
final public void run(){
//循环一遍，谁在前，就先执行谁
for(int i=0;i<this.sequence.size();i++){
String actionName = this.sequence.get(i);
if(actionName.equalsIgnoreCase("start")){ //如果是start关键字，
this.start(); //开启汽车
}else if(actionName.equalsIgnoreCase("stop")){ //如果是stop关键字
this.stop(); //停止汽车
}else if(actionName.equalsIgnoreCase("alarm")){ //如果是alarm关键字
this.alarm(); //喇叭开始叫了
}else if(actionName.equalsIgnoreCase("engine boom")){ //如果是engine boom关键字
this.engineBoom(); //引擎开始轰鸣
}
}
}
//把传递过来的值传递到类内
final public void setSequence(ArrayList<String> sequence){
this.sequence = sequence;
}
}
其中 setSequence 方法是允许客户自己设置一个顺序，是要先跑起来在有引擎声音还是先有引擎声音再跑起来，还是说那个喇叭就不要响，对于一个具体的模型永远都固定的，那这个事由牛叉告诉我们，有 1W 件事这样的，1W 件事那样的顺序，目前的设计都能满足这个要求。run 方法使用了一个数组的遍历，确定那个是先执行，程序比较简单，不多说了，我们继续看两个实现类， 先看 BenzModel.java 程序：
package com.zpkj.project27;
/**
* * 奔驰车模型
*/
public class BenzModel extends CarModel {
@Override
protected void start() {
System.out.println("奔驰车跑起来是这个样子的...");
}
@Override
protected void stop() {
System.out.println("奔驰车应该这样停车...");
}
@Override
protected void alarm() {
System.out.println("奔驰车的喇叭声音是这个样子的...");
}
@Override
protected void engineBoom() {
System.out.println("奔驰车的引擎是这个声音的...");
}
}
没啥特别的，不多说，再看 BMWModel.java 程序：
package com.zpkj.project27;
/**
* 宝马车模型
*/
public class BMWModel extends CarModel {
@Override
protected void start() {
System.out.println("宝马车跑起来是这个样子的...");
}
@Override
protected void stop() {
System.out.println("宝马车应该这样停车...");
}
@Override
protected void alarm() {
System.out.println("宝马车的喇叭声音是这个样子的...");
}
@Override
protected void engineBoom() {
System.out.println("宝马车的引擎是这个声音的...");
}
}
两个实现类都完成，我们再来看牛叉公司要的要求，我先要 1 个奔驰的模型，这个模型的要求是跑的时候， 先发动引擎，然后再挂档启动，然后停下来，不需要喇叭，那怎么实现呢：
package com.zpkj.project27;
import java.util.ArrayList;
/**
* 建造者模式
*/
public class Client {
public static void main(String...args){
/*
* 客户告诉牛叉公司，我要这样一个模型，然后牛叉公司就告诉我老大
* 说要这样一个模型，这样一个顺序，然后我就来制造
*/
BenzModel benz = new BenzModel();
ArrayList<String> sequence = new ArrayList<String>(); //存放run的顺序
sequence.add("engine boom"); //客户要求，run的时候时候先发动引擎
sequence.add("start"); //启动起来
sequence.add("stop"); //开了一段就停下来
//然后我们把这个顺序给奔驰车：
benz.setSequence(sequence);
benz.run();
}
}
运行结果是这样的：
奔驰车的引擎是这个声音的...
奔驰车跑起来是这个样子的...
奔驰车应该这样停车...看，满足了牛叉公司的需求了，满足完了，还要下一个需求呀，然后是第 2 件宝马模型，只要启动，停止，其他的什么都不要，第 3 件模型，先喇叭，然后启动，然后停止，第 4 件...，直到把你逼疯为止，那怎么办？ 我们修改程序，满足这种变态需求，好，看我如何修改，先修改类图：
增加了一个 CarBuilder 的抽象类，以及两个实现类，其目的是你要什么排列顺序的车，我就给你什么顺
序的车，那我们先看 CarBuilder.java 抽象类的程序：
package com.zpkj.project27;
import java.util.ArrayList;
/**
* 要什么顺序的车，你说，我给建造出来
*/
public abstract class CarBuilder {
//建造一个模型，你要给我一个顺序要，就是组装顺序
public abstract void setSequence(ArrayList<String> sequence);
//设置完毕顺序后，就可以直接拿到这个车辆模型
public abstract CarModel getCarModel();
}
这个抽象类比较简单，程序上也以后注释说明，不多说，我们看两个实现类，先看 BenzBuilder.java的程序代码：
package com.zpkj.project27;
import java.util.ArrayList;
/**
* 各种设施都给了，我们按照一定的顺序制造一个奔驰车
*/
public class BenzBuilder extends CarBuilder {
private BenzModel benz = new BenzModel();
@Override
public void setSequence(ArrayList<String> sequence) {
this.benz.setSequence(sequence);
}
@Override
public CarModel getCarModel() {
return this.benz;
}
}
下面是 BMWBuilder.java 程序代码：
package com.zpkj.project27;
import java.util.ArrayList;
/**
* 给定一个顺序，返回一个宝马车
*/
public class BMWBuilder extends CarBuilder {
private BMWModel bmw = new BMWModel();
@Override
public CarModel getCarModel() {
return this.bmw;
}
@Override
public void setSequence(ArrayList<String> sequence) {
this.bmw.setSequence(sequence);
}
}
程序很简单，很实用，这就是我最希望的，简单而又实用，我欣赏这样的程序员。那我们再来看我们
Client.java 程序的修改：
package com.zpkj.project27;
import java.util.ArrayList;
/**
* 最终客户开始使用这个模型
*/
public class Client2 {
public static void main(String[] args){
/*
* 客户告诉牛叉公司，我要这样一个模型，然后牛叉公司就告诉我老大
* 说要这样一个模型，这样一个顺序，然后我就来制造
*/
ArrayList<String> sequence = new ArrayList<>();
//存放run的顺序
sequence.add("engine boom");
//客户要求，run的时候时候先发动引擎
sequence.add("start"); //启动起来
sequence.add("stop"); //开了一段就停下来
//要一个奔驰车：
BenzBuilder benzBuilder = new BenzBuilder();
//把顺序给这个builder类，制造出这样一个车出来
benzBuilder.setSequence(sequence);
BenzModel benzModel=(BenzModel) benzBuilder.getCarModel();
benzModel.run();
//要一个宝马车
BMWBuilder bmwBuilder =new BMWBuilder();
bmwBuilder.setSequence(sequence);
BMWModel bmwModel=(BMWModel) bmwBuilder.getCarModel();
bmwModel.run();
}
}
运行结果如下：
奔驰车的引擎是这个声音的...
奔驰车跑起来是这个样子的...
奔驰车应该这样停车...
宝马车的引擎是这个声音的...
宝马车跑起来是这个样子的...
宝马车应该这样停车...
看，是不是比刚开始直接访问产品类(Procuct)简单了很多吧，那这有个这样的需求，这四个过程（start,stop,alarm,engineBoom）按照排列组合有很多种，那我们怎么满足这种需求呢？也就是要有个类来安排这几个方法组合，就像导演安排演员一样，那个先出场那个后出场，那个不出场，我们这个也叫导演类， 那我们修改一下类图：
增加了 Director 类，这个类是做了层封装，类中的方法说明如下：
A 型号的奔驰车辆模型是只有启动（start）、停止(stop)方法，其他的引擎声音、喇叭都没有;
B 型号的奔驰车是先发动引擎（engine boom）,然后启动(star),再然后停车(stop),没有喇叭；
C 型号的宝马车是先喇叭叫一下（alarm），然后（start）,再然后是停车(stop)，引擎不轰鸣；
D 型号的宝马车就一个启动(start)，然后一路跑到黑，永动机，没有停止方法，没有喇叭，没有引擎轰鸣；
E 型号、F 型号…等等，可以有很多，启动(start)、停止(stop)、喇叭(alarm)、引擎轰鸣(engine boom) 这四个方法在这个类中可以随意的自由组合，有几种呢？好像是排列组合，这个不会算，高中数学没学好，反正有很多种了，这里都可以实现。
我们看一下代码实现，Director.java 代码如下：
package com.zpkj.project27;
import java.util.ArrayList;
/**
* 导演安排顺序，生产车辆模型
*/
public class Director {
private ArrayList<String> sequence = new ArrayList();
private BenzBuilder benzBuilder = new BenzBuilder();
private BMWBuilder bmwBuilder = new BMWBuilder();
/*
* A类型的奔驰车模型，先start,然后stop,其他什么引擎了，喇叭一概没有
*/
public BenzModel getABenzModel(){
//清理场景，这里是一些初级程序员不注意的地方
this.sequence.clear();
//这只ABenzModel的执行顺序
this.sequence.add("start");
this.sequence.add("stop");
//按照顺序返回一个奔驰车
this.benzBuilder.setSequence(this.sequence);
return (BenzModel)this.benzBuilder.getCarModel();
}
/*
* B型号的奔驰车模型，是先发动引擎，然后启动，然后停止，没有喇叭
*/
public BenzModel getBBenzModel(){
this.sequence.clear();
this.sequence.add("engine boom");
this.sequence.add("start");
this.sequence.add("stop");
this.benzBuilder.setSequence(this.sequence);
return (BenzModel)this.benzBuilder.getCarModel();
}
/*
* C型号的宝马车是先按下喇叭（炫耀嘛），然后启动，然后停止
*/
public BMWModel getCBMWModel(){
this.sequence.clear();
this.sequence.add("alarm");
this.sequence.add("start");
this.sequence.add("stop");
this.bmwBuilder.setSequence(this.sequence);
return (BMWModel)this.bmwBuilder.getCarModel();
}
/*
* D类型的宝马车只有一个功能，就是跑，启动起来就跑，永远不停止，牛叉
*/
public BMWModel getDBMWModel(){
this.sequence.clear();
this.sequence.add("start");
this.bmwBuilder.setSequence(this.sequence);
return (BMWModel)this.benzBuilder.getCarModel();
}
}
然后 Client 程序就只与 Director 打交道了，牛叉公司要A 类型的奔驰车 1W 辆，B 类型的奔驰车 100W辆，C 类型的宝马车 1000W 辆，D 类型的我不要：
package com.cbf4life;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I'm glad to share my knowledge with you all.
* 这里是牛叉公司的天下，他要啥我们给啥
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) { Director director = new Director();
//1W辆A类型的奔驰车
for(int i=0;i<10000;i++){ director.getABenzModel().run();
}
//100W辆B类型的奔驰车
for(int i=0;i<1000000;i++){ director.getBBenzModel().run();
}
//1000W量C类型的宝马车
for(int i=0;i<10000000;i++){ director.getCBMWModel().run();
}
}
}
清晰，简单吧，我们写程序重构的最终目的就是这个，简单，清晰，代码是让人看的，不是写完就完事了， 我一直在教育我带的团队，Java 程序不是像我们前辈写那个二进制代码、汇编一样，写完基本上就自己能看懂， 别人看就跟看天书一样，现在的高级语言，要像写中文汉字一样，你写的，别人能看懂。
整个程序编写完毕，而且简洁明了，这就是建造者模式，中间有几个角色需要说明一下：
Client 就是牛叉公司，这个到具体的应用中就是其他的模块或者页面；
CarModel 以及两个实现类 BenzModel 和 BMWModel 叫做产品类(Product Class)，这个产品类实现了模板方法模式，也就是有模板方法和基本方法，这个参考上一节的模板方法模式；
CarBuilder 以及两个实现类 BenzBuilder 和 BMWBuilder 叫做建造者(Builder Class)，在上面的那个例子中就是我和我的团队，负责建造 Benz 和 BMW 车模，按照指定的顺序；
Director 类叫做导演类(Director Class),负责安排已有模块的顺序，然后告诉 Builder 开始建造， 在上面的例子中就是我们的老大，Client 找到老大，说我要这个，这个，那个类型的车辆模型，然后老大就把命令传递给我，我和我的团队就开始拼命的建造，于是一个项目建设完毕了。
大家看到这里估计就开始犯嘀咕了，这个建造者模式和工厂模式非常相似呀，Yes，是的，是非常相似，但是记住一点你就可以游刃有余的使用了：建造者模式最主要功能是基本方法的调用顺序安排，也就是这些基本方法已经实现了；而工厂方法则重点是创建，你要什么对象我创造一个对象出来，组装顺序则不是他关心的。
建造者模式使用的场景，一是产品类非常的复杂，或者产品类中的调用顺序不同产生了不同的效能，这个时候使用建造者模式是非常合适，我曾在一个银行交易类项目中遇到了这个问题，一个产品的定价计算模型有 N 多种，每个模型有固定的计算步骤，计算非常复杂，项目中就使用了建造者模式；二是“ 在对象创建过程中会使用到系统中的一些其它对象，这些对象在产品对象的创建过程中不易得到”，这个是我没有遇到过的，创建过程中不易得到？那为什么在设计阶段不修正这个问题，创建的时候都不易得到耶！
总结：
优点：
- 使用建造者模式可以使客户端不必知道产品内部组成的细节。
- 具体的建造者类之间是相互独立的，这有利于系统的扩展。
- 具体的建造者相互独立，因此可以对建造的过程逐步细化，而不会对其他模块产生任何影响。
缺点：
- 建造者模式所创建的产品一般具有较多的共同点，其组成部分相似；如果产品之间的差异性很大，则不适合使用建造者模式，因此其使用范围受到一定的限制。
- 如果产品的内部变化复杂，可能会导致需要定义很多具体建造者类来实现这种变化，导致系统变得很庞大。
引用：
本文原书：
《您的设计模式》 作者：CBF4LIFE