1.应用场景
在软件的设计中，我们可能经常会遇到需要构建某个复杂的对象（比如在游戏开发中，进行人物角色的构建），建造该对象的“过程”是稳定的（对于一个人设来都有身体，脸，发型，手脚等），而具体建造的“细节”是不同的（每个人设的身体，脸等各有千秋）。但对于用户来讲，我才不管这些，我只想告诉你，我现在需要某个对象（拥有某特征的人物角色），于是你就创建一个给我就行了。
如果你需要将一个复杂对象的 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的意图时，我们需要应用于一个设计模式，“建造者（Builder）模式”，又叫生成器模式。建造者模式可以将一个产品的内部表象与产品的生产过程分割开来，从而可以使一个建造过程生成具有不同的内部表象的产品对象。如果我们使用了建造者模式，那么用户就只需指定需要建造的类型就可以得到它们，而具体建造的过程和细节就不需要知道了
2. 概念
封装一个对象的构造过程，并允许按步骤构造。
3. Class Diagram
- Builder：是为创建一个Product对象的各个部件指定的抽象接口。
- ConcreteBuilder：实现Builder的接口以构造和装配该产品的各个部件。
- Director：构建一个使用Builder接口的对象。
- Product：表示被构建的复杂对象。
4. Implementation
public class AbstractStringBuilder {
protected char[] value;
protected int count;
public AbstractStringBuilder(int capacity) {
count = 0;
value = new char[capacity];
}
public AbstractStringBuilder append(char c) {
ensureCapacityInternal(count + 1);
value[count++] = c;
return this;
}
private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {
// overflow-conscious code
if (minimumCapacity - value.length > 0)
expandCapacity(minimumCapacity);
}
void expandCapacity(int minimumCapacity) {
int newCapacity = value.length * 2 + 2;
if (newCapacity - minimumCapacity < 0)
newCapacity = minimumCapacity;
if (newCapacity < 0) {
if (minimumCapacity < 0) // overflow
throw new OutOfMemoryError();
newCapacity = Integer.MAX_VALUE;
}
value = Arrays.copyOf(value, newCapacity);
}
}
public class StringBuilder extends AbstractStringBuilder {
public StringBuilder() {
super(16);
}
@Override
public String toString() {
// Create a copy, don't share the array
return new String(value, 0, count);
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
final int count = 26;
for (int i = 0; i < count; i++) {
sb.append((char) ('a' + i));
}
System.out.println(sb.toString());
}
}
运行结果：
abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
5. 优点和缺点
5.1 优点
- 将一个复杂对象的创建构成封装起来。
- 允许对象通过多个步骤来创建，并且可以改变过程（这和只有一个步骤的工厂模式不同）
- 想客户隐藏产品内部的实现
- 产品的实现可以被替换，因为可只看到一个抽象的接口。
5.2 用途和缺点
- 经常用来创建组合结构。
- 与工厂模式相比，采用生成器模式创建对象的客户，需要更多的领域知识。