建造者模式

深入理解建造者模式 ——组装复杂的实例

设计模式（十六）：建造者模式

建造者模式

定义

又名生成器模式，是一种对象构建模式。

它可以将复杂对象的建造过程抽象出来（抽象类别），使这个抽象过程的不同实现方法可以构造出不同表现（属性）的对象。

一步一步创建一个复杂的对象，它允许用户只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建它们，用户不需要知道内部的具体构建细节。

UML

建造者模式主要包含四个角色

Product（产品角色）： 一个具体的产品对象。

Builder（抽象建造者）： 创建一个Product对象的各个部件指定的抽象接口。

ConcreteBuilder（具体建造者）： 实现抽象接口，构建和装配各个部件。

Director（指挥者）(如果简单，可以不要这个)： 构建一个使用Builder接口的对象。它主要是用于创建一个复杂的对象。它主要有两个作用，一是：隔离了客户与对象的生产过程，二是：负责控制产品对象的生产过程。

mybatis中的例子CacheBuilder

在mybatis初始化mapper映射文件的过程中，为<cache>节点创建Cache对象的方式就是构造者模式。其中CacheBilder为建造者角色，Cache对象是产品角色。源码如下：

//建造者类
public class CacheBuilder {
  //下面的几个字段就是产品Cache对象所需的属性
  private String id;
  private Class<? extends Cache> implementation;
  private List<Class<? extends Cache>> decorators;
  private Integer size;
  private Long clearInterval;
  private boolean readWrite;
  private Properties properties;

  public CacheBuilder(String id) {
    this.id = id;
    this.decorators = new ArrayList<Class<? extends Cache>>();
  }
  //下面几个方法就是建造者在生成产品对象时，需要使用的模板方法。根据方法的不同组合，可以生成不同的Cache对象
  public CacheBuilder implementation(Class<? extends Cache> implementation) {
    this.implementation = implementation;
    return this;
  }

  public CacheBuilder addDecorator(Class<? extends Cache> decorator) {
    if (decorator != null) {
      this.decorators.add(decorator);
    }
    return this;
  }

  public CacheBuilder size(Integer size) {
    this.size = size;
    return this;
  }

  public CacheBuilder clearInterval(Long clearInterval) {
    this.clearInterval = clearInterval;
    return this;
  }

  public CacheBuilder readWrite(boolean readWrite) {
    this.readWrite = readWrite;
    return this;
  }

  public CacheBuilder properties(Properties properties) {
    this.properties = properties;
    return this;
  }
  //这个方法就是建造者生成产品的具体方法,返回的Cahce对象就是产品对象
  public Cache build() {
    setDefaultImplementations();
    Cache cache = newBaseCacheInstance(implementation, id);
    setCacheProperties(cache);
    if (PerpetualCache.class.equals(cache.getClass())) { // issue #352, do not apply decorators to custom caches
      for (Class<? extends Cache> decorator : decorators) {
        cache = newCacheDecoratorInstance(decorator, cache);
        setCacheProperties(cache);
      }
      cache = setStandardDecorators(cache);
    } else if (!LoggingCache.class.isAssignableFrom(cache.getClass())) {
      cache = new LoggingCache(cache);
    }
    return cache;
  }

  private void setDefaultImplementations() {
    if (implementation == null) {
      implementation = PerpetualCache.class;
      if (decorators.size() == 0) {
        decorators.add(LruCache.class);
      }
    }
  }
｝

建造者模式优缺点

优点

1) 客户端不必知道产品内部组成的细节，将产品本身与产品的创建过程解耦，使得相同的创建过程可以创建不同的产品对象。

2) 每一个具体建造者都相对独立，而与其他的具体建造者无关，因此可以很方便地替换具体建造者或增加新的具体建造者， 用户使用不同的具体建造者即可得到不同的产品对象 。

3) 可以更加精细地控制产品的创建过程 。将复杂产品的创建步骤分解在不同的方法中，使得创建过程更加清晰，也更方便使用程序来控制创建过程。

4) 增加新的具体建造者无须修改原有类库的代码，指挥者类针对抽象建造者类编程，系统扩展方便，符合 “开闭原则”

缺点

1) 产品之间差异性很大的情况： 建造者模式所创建的产品一般具有较多的共同点，其组成部分相似，如果产品之间的差异性很大，则不适合使用建造者模式，因此其使用范围受到一定的限制。

2) 产品内部变化很复杂的情况： 如果产品的内部变化复杂，可能会导致需要定义很多具体建造者类来实现这种变化，导致系统变得很庞大。

与抽象工厂模式区别

抽象工厂模式实现对产品家族的创建，一个产品家族是这样的一系列产品：具有不同分类维度的产品组合，采用抽象工厂模式不需要关心构建过程，只关心什么产品由什么工厂生产即可。(注重整个产品族的生成)

建造者模式则是要求按照指定的蓝图建造产品，它的主要目的是通过组装零配件而产生一个新产品。甚至某些零配件都不需要。(注重组装零配件，生成不同的产品对象)

相对于工厂模式会产出一个完整的产品，建造者应用于更加复杂的对象的构建，甚至只会构建产品的一个部分。