【设计模式】4、建造者模型以及Stringbuilder源码分析

     一个场景，我们需要创建一栋高楼，高楼分为打地基，对齐围墙，盖房屋。三个步骤，通过我们为了解耦，会先进行一个抽象类的创建，以及实现子类，来创建该对象。

1、传统方式的问题分析

1.创建一个抽象类

public abstract class AbstractHouse {

    public abstract void builderBase();

    public abstract void builderWall();

    public abstract void builderRoofed();

    public void build(){
        builderBase();//建地基
        builderWall();//建墙
        builderRoofed();//建房顶
    }

}

2.子类HightHouse继承抽象类

public class HighHouse extends AbstractHouse {

    @Override
    public void builderBase() {
        System.out.println("高楼建地基");
    }

    @Override
    public void builderWall() {
        System.out.println("高楼建墙");
    }

    @Override
    public void builderRoofed() {
        System.out.println("高楼建房顶");
    }

}

3.客户端类

public static void main(String[] args) {
        HighHouse highHouse = new HighHouse();
        highHouse.build();
    }

1. 优点是比较好理解，简单易操作
2. 设计的程序结构，过于简单，没有设计缓存层对象，程序的拓展和维护不好，也就是说。这种设计方案，把产品(房子)和创建产品的过程封装到了一起。耦合性过高。
3. 解决方案：将产品和创建产品的过程进行解耦----》建造者模式

2、建造者模式基本介绍

1. 建造者模式(Builder Pattern)又叫生成器模式，是一种对象的构建模式，他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、
2. 建造者模式是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他们。用户不需要知道内部的具体构建细节。

3、建造者模式的四个角色

1. Product(产品角色)：一个具体的产品角色
2. Builder(抽象构建者)：创建一个Product对象的各个部件指定的接口/抽象类
3. ConcreateBuilder(具体构建者)：实现接口，构建和装配各个配件。
4. Director(指挥者)：构建一个使用Builder接口的对象，他主要是用于创建一个复杂的对象，他主要有两个作用，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。

• 类图

代码进行升级

1.抽象类的创建

public abstract class HouseBuilder {

    private House house = new House();

    //创建地基
    public abstract void buildBase();

    //创建墙
    public abstract void buildWall();

    //创建屋顶
    public abstract void buildRoofed();

    public House build(){
        return house;
    }
}

2.指挥者

public class HouseDirector {

    private HouseBuilder houseBuilder;

    //构造注入
    public HouseDirector(HouseBuilder houseBuilder) {
        this.houseBuilder = houseBuilder;
    }

    public HouseBuilder getHouseBuilder() {
        return houseBuilder;
    }

    //setter注入
    public void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) {
        this.houseBuilder = houseBuilder;
    }

    public House build(){
        houseBuilder.buildBase();
        houseBuilder.buildWall();
        houseBuilder.buildRoofed();
        return houseBuilder.build();
    }

}

 3.实现类

public class HightHouse extends HouseBuilder{


    @Override
    public void buildBase() {
        System.out.println("高楼创建地基");
    }

    @Override
    public void buildWall() {
        System.out.println("高楼创建墙");
    }

    @Override
    public void buildRoofed() {
        System.out.println("高楼创建屋顶");
    }


}

5.客户端测试代码

public static void main(String[] args) {
        //高楼对象
        HightHouse hightHouse = new HightHouse();

        //执行者
        HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(hightHouse);

        House build = houseDirector.build();

    }

4、StringBuilder之建造者模式

我们可以查看到

AbstractStringBuilder类 实现了接口

可以发现StringBuilder顶层类是一个接口，接口中定义了抽象方法 用来定义规范，AbstractStringBuilder类实现接口 重写方法。

5、建造者模式的注意事项和细节

• 1）客户端（使用程序）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”
• 5）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。
• 6）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，因此在这种情况下，要考虑是否选择建造者模式。
• 7）抽象工厂模式VS建造者模式
• 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。而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