设计模式(6)：建造者模式

尺有所短，寸有所长；不忘初心，方得始终。

一、建造者模式是什么

建造者模式是一种创建型设计模式，能够分步骤创建复杂对象。该模式允许使用相同的创建代码生成不同类型和形式的对象。

最大的特点就是能够让我们分步创建对象

主要作用：将一个复杂的构建进行分离拆分，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

主要解决：创建由各个部分的子对象用一定的算法构成的复杂对象。

何时使用：一些基本部件不会变，而其组合经常变化的时候。

如何解决：将变与不变分离开。

关键代码：建造者：创建和提供实例，主管：管理建造出来的实例的依赖关系。

二、建造者模式的适用场景

创建的对象具有复杂的内部结构以及对象组成算法独立。
创建的对象内部属性本身相互依赖。

比如：造汽车，无论是什么牌子的汽车都好包含轮胎，发动机、底盘、变速箱、车身等独立子对象组成。这些子对象组合起来才是一个完整的汽车对象

三、建造者模式结构

建造者 （Builder）：声明一个接口或抽象类作为抽象建造者，便于扩展，在抽象建造者中声明生成器中通用的产品构造步骤。（一般至少包含一个建造产品的抽象方法，一个是返回产品的抽象方法）
具体建造者 （Concrete Builders）：为抽象建造者提供构造对象过程的不同实现。具体生成器也可以构造不遵循通用接口的产品。
指挥者 （Director）：定义调用构造步骤的顺序，创建和复用特定的产品配置。
产品（Products）：由不同生成器最终构造的对象。
客户端 （Client） 必须将某个生成器对象与主管类关联，使用生成器对象完成后续所有的构造任务。

四、建造者模式实现方式

声明产品类，确定产品属性组成。
声明一个接口或抽象类作为抽象建造者，定义一个返回产品的抽象方法，以及建造产品所需要的抽象方法。
为每个形式的产品创建具体建造者类，并实现其构造步骤。
声明指挥者类，它可以使用同一生成器对象来封装多种构造产品的方式。
在客户端代码会同时创建生成器和主管对象，将生成器对象传递给主管对象进行关联

只有在所有产品都遵循相同接口的情况下，构造结果可以直接通过主管类获取。否则客户端应当通过生成器获取构造结果。

五、建造者模式的实现

案例：造汽车，汽车对象由轮胎，发动机、底盘、变速箱、车身五个独立子对象组成。

具体产品

package com.edwin.design.upupdesign.builder;

/**
 * 汽车
 */
public class Car {

    /**
     * 轮胎
     */
    public String tire;
    /**
     * 发动机
     */
    public String engine;
    /**
     * 底盘
     */
    public String chassis;
    /**
     * 变速箱
     */
    public String gearbox;
    /**
     * 车身
     */
    public String body;
    
	......get set 方法省略........
}

抽象建造者

package com.edwin.design.upupdesign.builder;

/**
 * 抽象建造者 : 声明生成器中通用的产品构造步骤
 */
public abstract class Builder {

    /**
     *  生产轮胎
     */
    public abstract void tire();
    /**
     * 生产发动机
     */
    public abstract void engine();
    /**
     * 生产底盘
     */
    public abstract void chassis();
    /**
     * 生产变速箱
     */
    public abstract void gearbox();
    /**
     * 生产车身
     */
    public abstract void body();

    /**
     * 返回产品的抽象方法
     */
    public abstract Car getResult();
}

具体建造者

/**
 * 具体建造者 ：客车建造者
 */
public class BusBuilder extends Builder{

    private Car car = new Car();

    @Override
    public void tire() {
        car.setTire("客车的黑色轮胎");
    }

    @Override
    public void engine() {
        car.setEngine("客车的发动机");
    }

    @Override
    public void chassis() {
        car.setChassis("客车的底盘");
    }

    @Override
    public void gearbox() {
        car.setGearbox("客车的变速箱");
    }

    @Override
    public void body() {
        car.setBody("客车的车身");
    }

    @Override
    public Car getResult() {
        return car;
    }
}

/**
 * 具体建造者 ：越野车建造者
 */
public class SuvBuilder extends Builder{
    private Car car = new Car();

    @Override
    public void tire() {
        car.setTire("越野车的黑色轮胎");
    }

    @Override
    public void engine() {
        car.setEngine("越野车的发动机");
    }

    @Override
    public void chassis() {
        car.setChassis("越野车的底盘");
    }

    @Override
    public void gearbox() {
        car.setGearbox("越野车的变速箱");
    }

    @Override
    public void body() {
        car.setBody("越野车的车身");
    }

    @Override
    public Car getResult() {
        return car;
    }
}

指挥者

/**
 * 指挥者 ：定义调用构造步骤的顺序， 创建和复用特定的产品配置。
 */
public class Director {

    public void construct(Builder builder){
        //定义车子的生产顺序 或者在生产过程中添加其他业务逻辑
        builder.tire();
        builder.body();
        builder.chassis();
        builder.engine();
        builder.gearbox();
    }
}

客户端

public static void main(String[] args) throws Exception {
        Director director = new Director();
        Builder busBuilder = new BusBuilder();


        //指挥者用busBuilder方法建造客车
        director.construct(busBuilder);
        Car busCar = busBuilder.getResult();
        System.out.println("----构建的客车对象===>>> ：" + JSONObject.toJSON(busCar));

        //指挥者用SuvBuilder方法建造越野车
        Builder suvBuilder = new SuvBuilder();
        director.construct(suvBuilder);
        Car suvCar = suvBuilder.getResult();

        System.out.println("----构建的越野车对象===>>> ：" + JSONObject.toJSON(suvCar));
}