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当我们遇到类似汽车的装配，需要车轮、方向盘、发动机，还有各种小零件时，为了在构建过程中隐藏实现细节，就可以使用建造者模式 (Builder模式) 将部件和组装过程分离，使得构建过程和部件都可以自由扩展，两者之间的耦合也降到最低。接下来我们看一下定义，建造者模式是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。

1.建造者模式的使用场景

1）相同的方法，不同的执行顺序，产生不同的事件结果时；
2）多个部件，都可以装配到一个对象中，但是产生的运行结果又不相同时；
3）产品类非常复杂，或者产品类中的调用顺序不同产生了不同的作用时；
4）当初始化一个对象特别复杂时；

2.程序中使用建造者模式的优缺点

1.优点

1）良好的封装性，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；
2）建造者独立，扩展性好。

2.缺点

1）会产生多余的 Builder 对象，消耗内存。

3.建造者模式的UML类图

• Product产品类：产品的抽象类
• Builder：抽象Builder类，规范产品的组建
• ConcreteBuilder：具体的Builder类
• Director：统一组装过程

值得注意的是，在实际开发中，Director 对象经常会被省略，而直接使用一个 Builder 来进行对象的组装，这个 Builder 通常为链式调用，下面我们看一下链式调用的类图。

• Product产品类：产品的抽象类
• Builder：抽象Builder类，规范产品的组建
• ConcreteBuilder：具体的Builder类，链式调用

下面我们给出的实现也基于链式调用的。

4.建造者模式的实现——链式调用

1.定义Product产品类（以组装计算机为例）：

public abstract class Computer {
    protected String board;
    protected String display;
    protected String os;
    protected Computer() {
    }
    // 设置主板
    public void setmBoard(String board) {
        this.board = board;
    }
    // 设置显示器
    public void setmDisplay(String display) {
        this.display = display;
    }
    // 设置操作系统
    public abstract void setmOS();
    @Override
    public String toString() {
        return "Computer{" + "board='" + board + '\'' + ", display='" + display + '\'' +
                ", os='" + os + '\'' + '}';
    }
}

具体的 Computer 类：

public class MacBook extends Computer {
    protected MacBook() {
    }
    @Override
    public void setmOS() {
        os = "mac OS Sierra";
    }
}

2.定义抽象Builder类，规范产品的组建：

public abstract class Builder {
    // 设置主板
    public abstract Builder setBoard(String board);
    // 设置显示器
    public abstract Builder setDisplay(String display);
    // 设置操作系统
    public abstract Builder setOS();
    // 创建 Computer
    public abstract Computer create();
}

具体的Builder类：

public class MacBookBuilder extends Builder {
    private Computer mComputer = new MacBook();
    @Override
    public Builder setBoard(String board) {
        mComputer.setmBoard(board);
        return this;
    }
    @Override
    public Builder setDisplay(String display) {
        mComputer.setmDisplay(display);
        return this;
    }
    @Override
    public Builder setOS() {
        mComputer.setmOS();
        return this;
    }
    @Override
    public Computer create() {
        return mComputer;
    }
}

链式调用的关键点是每个 setter 方法都返回自身，也就是 return this; 这样就使得 setter 方法可以为链式调用。

3.测试代码：

@Test
public void demo() {
    // 链式调用
    Computer computer = new MacBookBuilder().setBoard("Intel").setDisplay("Retina").setOS().create();
    System.out.println("Computer info:" + computer.toString());
}

打印结果：Computer info:Computer{board=’Intel’, display=’Retina’, os=’mac OS Sierra’}