文章目錄

• 一、什么是建造者模式
• 二、使用場景
• 三、簡單建造者模式
• 四、傳統建造者模式
• 結尾

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一、什么是建造者模式

建造者模式也稱為生成器模式（英文：Builder Pattern），他可以將復雜對象的建造過程抽象出來，使這個抽象過程的不同實現方法可以構造出不同表現的對象。

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二、使用場景

當一個類的構造函數參數個數超過4個，而且這些參數有些是可選的參數，考慮使用構造者模式。

當一個類的構造函數參數超過4個，而且這些參數有些是可選的時，我們通常有兩種辦法來構建它的對象。 例如我們現在有如下一個類計算機類Computer，其中cpu與ram是必填參數，而其他3個是可選參數，那么我們如何構造這個類的實例呢,通常有兩種常用的方式：

public class Computer {
private String cpu;//必須
private String ram;//必須
private int usbCount;//可選
private String keyboard;//可選
private String display;//可選
}

常用方式1：折疊構造函數模式（telescoping constructor pattern ），這個我們經常用,如下代碼所示

public class Computer {...public Computer(String cpu, String ram) {this(cpu, ram, 0);}public Computer(String cpu, String ram, int usbCount) {this(cpu, ram, usbCount, "羅技鍵盤");}public Computer(String cpu, String ram, int usbCount, String keyboard) {this(cpu, ram, usbCount, keyboard, "三星顯示器");}public Computer(String cpu, String ram, int usbCount, String keyboard, String display) {this.cpu = cpu;this.ram = ram;this.usbCount = usbCount;this.keyboard = keyboard;this.display = display;} }

常用方式2：Javabean 模式，如下所示

public class Computer {...public String getCpu() {return cpu;}public void setCpu(String cpu) {this.cpu = cpu;}public String getRam() {return ram;}public void setRam(String ram) {this.ram = ram;}public int getUsbCount() {return usbCount;} ... }

那么這兩種方式有什么弊端呢？

第一種主要是使用及閱讀不方便。你可以想象一下，當你要調用一個類的構造函數時，你首先要決定使用哪一個，然后里面又是一堆參數，如果這些參數的類型很多又都一樣，你還要搞清楚這些參數的含義，很容易就傳混了。。。那酸爽誰用誰知道。

第二種方式在構建過程中對象的狀態容易發生變化，造成錯誤。因為那個類中的屬性是分步設置的，所以就容易出錯。

為了解決這兩個痛點，builder模式就橫空出世了。

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三、簡單建造者模式

在Computer 中創建一個靜態內部類 Builder，然后將Computer 中的參數都復制到Builder類中。
在Computer中創建一個private的構造函數，參數為Builder類型
在Builder中創建一個public的構造函數，參數為Computer中必填的那些參數，cpu 和ram。
在Builder中創建設置函數，對Computer中那些可選參數進行賦值，返回值為Builder類型的實例
在Builder中創建一個build()方法，在其中構建Computer的實例并返回
代碼樣例如下：

public class Computer {private final String cpu;//必須private final String ram;//必須private final int usbCount;//可選private final String keyboard;//可選private final String display;//可選private Computer(Builder builder){this.cpu=builder.cpu;this.ram=builder.ram;this.usbCount=builder.usbCount;this.keyboard=builder.keyboard;this.display=builder.display;}public static class Builder{private String cpu;//必須private String ram;//必須private int usbCount;//可選private String keyboard;//可選private String display;//可選public Builder(String cup,String ram){this.cpu=cup;this.ram=ram;}public Builder setUsbCount(int usbCount) {this.usbCount = usbCount;return this;}public Builder setKeyboard(String keyboard) {this.keyboard = keyboard;return this;}public Builder setDisplay(String display) {this.display = display;return this;} public Computer build(){return new Computer(this);}}//省略getter方法 } Computer computer=new Computer.Builder("因特爾","三星").setDisplay("三星24寸").setKeyboard("羅技").setUsbCount(2).build();

構建者模式是一個非常實用而常見的創建類型的模式（creational design pattern)，例如圖片處理框架Glide，網絡請求框架Retrofit等都使用了此模式。
上面的內容是Builder在Java中一種簡化的使用方式，經典的Builder 模式與其有一定的不同，下面介紹傳統建造者模式。

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四、傳統建造者模式

構建者模式UML圖如下所示：

如上圖所示，builder模式有4個角色。

Product: 最終要生成的對象，例如 Computer實例。
Builder： 構建者的抽象基類（有時會使用接口代替）。其定義了構建Product的抽象步驟，其實體類需要實現這些步驟。其會包含一個用來返回最終產品的方法Product getProduct()。
ConcreteBuilder: Builder的實現類。
Director: 決定如何構建最終產品的算法. 其會包含一個負責組裝的方法void Construct(Builder builder)， 在這個方法中通過調用builder的方法，就可以設置builder，等設置完成后，就可以通過builder的 getProduct() 方法獲得最終的產品。
我們接下來將最開始的例子使用傳統方式來實現一遍。

第一步：我們的目標Computer類：

public class Computer {private String cpu;//必須private String ram;//必須private int usbCount;//可選private String keyboard;//可選private String display;//可選public Computer(String cpu, String ram) {this.cpu = cpu;this.ram = ram;}public void setUsbCount(int usbCount) {this.usbCount = usbCount;}public void setKeyboard(String keyboard) {this.keyboard = keyboard;}public void setDisplay(String display) {this.display = display;}@Overridepublic String toString() {return "Computer{" +"cpu='" + cpu + '\'' +", ram='" + ram + '\'' +", usbCount=" + usbCount +", keyboard='" + keyboard + '\'' +", display='" + display + '\'' +'}';} }

第二步：抽象構建者類

public abstract class ComputerBuilder {public abstract void setUsbCount();public abstract void setKeyboard();public abstract void setDisplay();public abstract Computer getComputer(); }

第三步：實體構建者類，我們可以根據要構建的產品種類產生多了實體構建者類，這里我們需要構建兩種品牌的電腦，蘋果電腦和聯想電腦，所以我們生成了兩個實體構建者類。

蘋果電腦構建者類

public class MacComputerBuilder extends ComputerBuilder {private Computer computer;public MacComputerBuilder(String cpu, String ram) {computer = new Computer(cpu, ram);}@Overridepublic void setUsbCount() {computer.setUsbCount(2);}@Overridepublic void setKeyboard() {computer.setKeyboard("蘋果鍵盤");}@Overridepublic void setDisplay() {computer.setDisplay("蘋果顯示器");}@Overridepublic Computer getComputer() {return computer;} }

聯想電腦構建者類

public class LenovoComputerBuilder extends ComputerBuilder {private Computer computer;public LenovoComputerBuilder(String cpu, String ram) {computer=new Computer(cpu,ram);}@Overridepublic void setUsbCount() {computer.setUsbCount(4);}@Overridepublic void setKeyboard() {computer.setKeyboard("聯想鍵盤");}@Overridepublic void setDisplay() {computer.setDisplay("聯想顯示器");}@Overridepublic Computer getComputer() {return computer;} }

第四步：指導者類（Director）

public class ComputerDirector {public void makeComputer(ComputerBuilder builder){builder.setUsbCount();builder.setDisplay();builder.setKeyboard();} }

首先生成一個director (1)，然后生成一個目標builder (2)，接著使用director組裝builder (3),組裝完畢后使用builder創建產品實例 (4)。

public static void main(String[] args) {ComputerDirector director=new ComputerDirector();//1ComputerBuilder builder=new MacComputerBuilder("I5處理器","三星125");//2director.makeComputer(builder);//3Computer macComputer=builder.getComputer();//4System.out.println("mac computer:"+macComputer.toString());ComputerBuilder lenovoBuilder=new LenovoComputerBuilder("I7處理器","海力士222");director.makeComputer(lenovoBuilder);Computer lenovoComputer=lenovoBuilder.getComputer();System.out.println("lenovo computer:"+lenovoComputer.toString()); }

可以看到，文章最開始的使用方式是傳統builder模式的變種， 首先其省略了director 這個角色，將構建算法交給了client端，其次將builder 寫到了要構建的產品類里面，最后采用了鏈式調用。

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結尾

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的深入理解设计模式-建造者模式（生成器模式）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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