建造者模式

建造者模式（Builder Pattern）

使用多個簡單的對象一步一步構建成一個複雜的對象。這種類型的設計模式屬於創建型模式，它提供了一種創建對象的最佳方式。

意圖：

將一個複雜的構建與其表示相分離，使得同樣的構建過程可以創建不同的表示。

主要解決：

主要解決在軟件系統中，有時候面臨着"一個複雜對象"的創建工作，其通常由各個部分的子對象用一定的算法構成；由於需求的變化，這個複雜對象的各個部分經常面臨着劇烈的變化，但是將它們組合在一起的算法卻相對穩定。

何時使用：

一些基本部件不會變，而其組合經常變化的時候。

如何解決：

將變與不變分離開。

關鍵代碼：

建造者（Builder）：創建和提供實例，指揮者（Director)：控制產品的構建過程和組裝產品。

優點：

1、易於解耦 將產品本身與產品創建過程進行解耦，可以使用相同的創建過程來得到不同的產品。也就說細節依賴抽象。
2、易於精確控制對象的創建 將複雜產品的創建步驟分解在不同的方法中，使得創建過程更加清晰 3、易於拓展
增加新的具體建造者無需修改原有類庫的代碼，易於拓展，符合“開閉原則“。

每一個具體建造者都相對獨立，而與其他的具體建造者無關，因此可以很方便地替換具體建造者或增加新的具體建造者，用戶使用不同的具體建造者即可得到不同的產品對象。

缺點：

1、建造者模式所創建的產品一般具有較多的共同點，其組成部分相似；如果產品之間的差異性很大，則不適合使用建造者模式，因此其使用範圍受到一定的限制。
2、如果產品的內部變化複雜，可能會導致需要定義很多具體建造者類來實現這種變化，導致系統變得很龐大。

使用場景：

1、需要生成的對象具有複雜的內部結構。
2、需要生成的對象內部屬性本身相互依賴。

注意事項：

與工廠模式的區別是：建造者模式更加關注與零件裝配的順序。

模式原理

UML類圖 & 組成

模式講解：
1. 指揮者（Director）直接和客戶（Client）進行需求溝通；
2. 溝通後指揮者將客戶創建產品的需求劃分爲各個部件的建造請求（Builder）；
3. 將各個部件的建造請求委派到具體的建造者（ConcreteBuilder）；
4. 各個具體建造者負責進行產品部件的構建；
5. 最終構建成具體產品（Product）。

實例講解

接下來我用一個實例來對建造者模式進行更深一步的介紹。

a. 實例概況

• 背景：小成希望去電腦城買一臺組裝的臺式主機
• 過程：
  
  1. 電腦城老闆（Diretor）和小成（Client）進行需求溝通（買來打遊戲？學習？看片？）
  2. 瞭解需求後，電腦城老闆將小成需要的主機劃分爲各個部件（Builder）的建造請求（CPU、主板blabla）
  3. 指揮裝機人員（ConcreteBuilder）去構建組件；
  4. 將組件組裝起來成小成需要的電腦（Product）

b. 使用步驟
步驟1： 定義組裝的過程（Builder）：組裝電腦的過程

public  abstract class Builder {  

//第一步：裝CPU
//聲明爲抽象方法，具體由子類實現 
    public abstract void  BuildCPU()；

//第二步：裝主板
//聲明爲抽象方法，具體由子類實現 
    public abstract void BuildMainboard（）；

//第三步：裝硬盤
//聲明爲抽象方法，具體由子類實現 
    public abstract void BuildHD（）；

//返回產品的方法：獲得組裝好的電腦
    public abstract Computer GetComputer（）；
}
步驟2： 電腦城老闆委派任務給裝機人員（Director）
public class Director{
                        //指揮裝機人員組裝電腦
                        public void Construct(Builder builder){

                                 builder. BuildCPU();
                                 builder.BuildMainboard（）;
                                 builder. BuildHD（）;
                              }
 }

步驟3： 創建具體的建造者（ConcreteBuilder）:裝機人員
//裝機人員1
  public class ConcreteBuilder extend  Builder{
    //創建產品實例
    Computer computer = new Computer();

    //組裝產品
    @Override
    public void  BuildCPU(){  
       computer.Add("組裝CPU")
    }  

    @Override
    public void  BuildMainboard（）{  
       computer.Add("組裝主板")
    }  

    @Override
    public void  BuildHD（）{  
       computer.Add("組裝主板")
    }  

    //返回組裝成功的電腦
     @Override
      public  Computer GetComputer（）{  
      return computer
    }  
}
步驟4： 定義具體產品類（Product）：電腦

public class Computer{

    //電腦組件的集合
    private List<String> parts = new ArrayList<String>()；

    //用於將組件組裝到電腦裏
    public void Add(String part){
    parts.add(part);
}

    public void Show(){
          for (int i = 0;i<parts.size();i++){    
          System.out.println(“組件”+parts.get(i)+“裝好了”);
          }
          System.out.println(“電腦組裝完成，請驗收”);


}

}
步驟5： 客戶端調用-小成到電腦城找老闆買電腦

public class Builder Pattern{
  public static void main(String[] args){

//逛了很久終於發現一家合適的電腦店
//找到該店的老闆和裝機人員
  Director director = new Director();
  Builder builder = new ConcreteBuilder();

//溝通需求後，老闆叫裝機人員去裝電腦
director.Construct(builder);

//裝完後，組裝人員搬來組裝好的電腦
Computer computer = builder.GetComputer();
//組裝人員展示電腦給小成看
computer.Show()；

    }

}

結果輸出
組件CUP裝好了
組件主板裝好了
組件硬盤裝好了
電腦組裝完成，請驗收