构建者模式（Builder Pattern）

一、构建者模式是什么？

在软件开发过程中有时需要创建一个复杂的对象，这个复杂对象通常由多个子部件按一定的步骤组合而成。例如，计算机是由 OPU、主板、内存、硬盘、显卡、机箱、显示器、键盘、鼠标等部件组装而成的，采购员不可能自己去组装计算机，而是将计算机的配置要求告诉计算机销售公司，计算机销售公司安排技术人员去组装计算机，然后再交给要买计算机的采购员。
生活中这样的例子很多，如游戏中的不同角色，其性别、个性、能力、脸型、体型、服装、发型等特性都有所差异；还有汽车中的方向盘、发动机、车架、轮胎等部件也多种多样；每封电子邮件的发件人、收件人、主题、内容、附件等内容也各不相同。
以上所有这些产品都是由多个部件构成的，各个部件可以灵活选择，但其创建步骤都大同小异。这类产品的创建无法用前面介绍的工厂模式描述，只有建造者模式可以很好地描述该类产品的创建。

构建者模式（Builder Pattern）:

指将一个复杂对象的构造与它的表示分离，使同样的构建过程可以创建不同的表示。
它是将一个复杂的对象分解为多个简单的对象，然后一步一步构建而成。
它将变与不变相分离，即产品的组成部分是不变的，但每一部分是可以灵活选择的。
这属于创建型模式。

二、为什么要使用构建者模式 ?

作用：主要解决在软件系统中，有时候面临着"一个复杂对象"的创建工作，其通常由各个部分的子对象用一定的算法构成；由于需求的变化，这个复杂对象的各个部分经常面临着剧烈的变化，但是将它们组合在一起的算法却相对稳定。

三、构建者模式应用场景有哪些？

去肯德基，汉堡、可乐、薯条、炸鸡翅等是不变的，而其组合是经常变化的，生成出所谓的"套餐"。
JAVA 中的 StringBuilder。
Lombok 中 @Build 注解。

四、如何实现构建者模式？

模式的结构

1. 抽象产品类 Computer。

2. Builder 抽象 Builder，规范产品的组建，一般是由子类实现具体的组建过程。

3. MacbookBuilder 具体的 Builder 类，具体的创建对象的类。

4. Directror（监督者）统一组建过程。

6. 案例 1：组装一台计算机为主

以组装一台计算机为主，主要进行组装主机，设置操作系统，设置显示器。

1. 计算机抽象类 Computer

抽象出计算机共同属性和行为：主板、显示器、操作系统

java

package com.computer.abstracts;

import lombok.ToString;

/**
 * description: 计算机（抽象产品类）
 * date: 2020/9/10 16:51
 * author: Calvino
 * version: 1.0
 */
@ToString
public abstract class Computer {

    public Computer() {
    }

    /**
     * 主机
     */
    protected String board;

    /**
     * 显示器
     */
    protected String display;

    /**
     * 操作系统
     */
    protected String os;

    /**
     * 设置主机
     *
     * @param board 主机
     */
    public void setBoard(String board) {
        this.board = board;
    }

    /**
     * 设置显示器
     * @param display 显示器
     */
    public void setDisplay(String display) {
        this.display = display;
    }

    /**
     *  设置操作系统
     */
    public abstract void setOs();

}

2. 具体产品类 MacBookServiceImpl、WindowsBookSeriveImpl

不同的计算机继承父类，实现不同的操作系统。

java

package com.computer.service.impl;

import com.computer.abstracts.Computer;

/**
 * description: 苹果电脑-具体实现类
 * date: 2020/9/10 16:55
 * author: Calvin
 * version: 1.0
 */
public class MacBookServiceImpl extends Computer {

    @Override
    public void setOs() {
        os = "Mac OS X 12";
        System.out.println(os);
    }

}

java

package com.computer.service.impl;

import com.computer.abstracts.Computer;

/**
 * description: Window电脑-具体实现类
 * date: 2020/9/10 16:55
 * author: Calvin
 * version: 1.0
 */
public class WindowsBookServiceImpl extends Computer {

    @Override
    public void setOs() {
        os = "Windows 10";
        System.out.println(os);
    }

}

3. 抽象 Builder

规范产品的组建

java

package com.computer.abstracts;

/**
 * description: Builder
 * date: 2020/9/10 17:03
 * author: Calvin
 * version: 1.0
 */
public abstract class Builder {

    /**
     * 构建主机
     * @param board 主机
     */
    public abstract void buildBoard(String board);

    /**
     * 构建显示器
     * @param display 显示器
     */
    public abstract void buildDisplay(String display);

    /**
     * 构建操作系统
     */
    public abstract void buildOs();

    /**
     * 整体主装
     * @return 完整的计算机
     */
    public abstract Computer build();

}

4. 具体的 Builder 类有 MacBookBuilder、WindowsBookBuilder

实现规范产品的组建具体过程。

java

package com.computer.builder;

import com.computer.abstracts.Builder;
import com.computer.abstracts.Computer;
import com.computer.service.impl.MacBookServiceImpl;

/**
 * description: MacBookBuilder
 * date: 2020/9/10 17:07
 * author: Calvin
 * version: 1.0
 */
public class MacBookBuilder extends Builder {

    private Computer computer;

    public MacBookBuilder (){
        computer = new MacBookServiceImpl();
    }

    @Override
    public void buildBoard(String board) {
        computer.setBoard(board);
    }

    @Override
    public void buildDisplay(String display) {
        computer.setDisplay(display);
    }

    @Override
    public void buildOs() {
        computer.setOs();
    }

    @Override
    public Computer build() {
        return computer;
    }

}

java

package com.computer.builder;

import com.computer.abstracts.Builder;
import com.computer.abstracts.Computer;
import com.computer.service.impl.MacBookServiceImpl;

/**
 * description: MacBookBuilder
 * date: 2020/9/10 17:07
 * author: Calvin
 * version: 1.0
 */
public class MacBookBuilder extends Builder {

    private Computer computer;

    public MacBookBuilder (){
        computer = new MacBookServiceImpl();
    }

    @Override
    public void buildBoard(String board) {
        computer.setBoard(board);
    }

    @Override
    public void buildDisplay(String display) {
        computer.setDisplay(display);
    }

    @Override
    public void buildOs() {
        computer.setOs();
    }

    @Override
    public Computer build() {
        return computer;
    }

}

5. Director 类，负责具体的构造 Computer

Directror（监督者）统一组建过程。

java

package com.computer.builder;

import com.computer.abstracts.Builder;

/**
 * description: Director
 * date: 2020/9/10 17:22
 * author: Calvin
 * version: 1.0
 */
public class Director {

    Builder builder = null;

    /**
     * 初始化构造函数
     * @param builer 构建抽象类
     */
    public Director(Builder builer) {
        this.builder = builer;
    }

    /**
     * 统一组建构建：主机、显示器、操作系统
     * @param board 主机
     * @param display 显示器
     */
    public void construct(String board,String display){
        builder.buildDisplay(display);
        builder.buildBoard(board);
        builder.buildOs();
    }

}

6. 具体调用过程

根据请求 OS 参数，获取对应的 Buidler 组建过程。
再通过具体的 Builder, 通过使用 Director 监督者进行组装。
最后，组装完成，通过 Builder 中的 build 方法，获取到主装后的完整计算机。

java

package com.computer.service.impl;

import com.computer.abstracts.Builder;
import com.computer.abstracts.Computer;
import com.computer.builder.Director;
import com.computer.enumeration.ComputerBuildEnum;
import com.computer.service.ComputerService;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Service;

/**
 * description: ComputerServiceImpl
 * date: 2020/9/10 17:29
 * author: Calvin
 * version: 1.0
 */
@Slf4j
@Service
public class ComputerServiceImpl implements ComputerService {

    @Override
    public Computer build(String os) {
        Computer computer = null;
        try {
            ComputerBuildEnum computerBuildEnum = ComputerBuildEnum.valueOf(os);
            String builderBeanName = computerBuildEnum.getBuilderBeanName();
            Class<?> builderClass = Class.forName(builderBeanName);
            Builder builder = (Builder) builderClass.newInstance();
            // 1. 实例监督者，进行组装电脑
            Director director = new Director(builder);
            director.construct("英特尔主板","Retina显示器");
            // 2. 组装后，通过构建者获取对应的电脑
            computer = builder.build();
        } catch (Exception e) {
            log.error("错误的原因：{}", e.getMessage());
            throw new RuntimeException("没有该" + os + "操作系统");
        }
        return computer;
    }
}

7. 演示测试

代码链接：https://github.com/1016280226/design-patterns

1. 通过访问

GET http://localhost:8080/computer/build?os=MAC_BUILD

GET http://localhost:8080/computer/build?os=WINDOWS_BUILD

2. 输出结果

verilog

Computer(board=英特尔主板, display=Retina显示器, os=Mac OS X 12)
Computer(board=英特尔主板, display=Retina显示器, os=Windows 10)

8. 优缺点

一、构建者模式是什么？

构建者模式（Builder Pattern）:

指将一个复杂对象的构造与它的表示分离，使同样的构建过程可以创建不同的表示。

它是将一个复杂的对象分解为多个简单的对象，然后一步一步构建而成。

它将变与不变相分离，即产品的组成部分是不变的，但每一部分是可以灵活选择的。

这属于创建型模式。

二、为什么要使用构建者模式 ?

三、构建者模式应用场景有哪些？

四、如何实现构建者模式？

模式的结构

1. 抽象产品类 Computer。

2. Builder 抽象 Builder，规范产品的组建，一般是由子类实现具体的组建过程。

3. MacbookBuilder 具体的 Builder 类，具体的创建对象的类。

4. Directror（监督者）统一组建过程。

6. 案例 1：组装一台计算机为主

以组装一台计算机为主，主要进行组装主机，设置操作系统，设置显示器。

1. 计算机抽象类 Computer

2. 具体产品类 MacBookServiceImpl、WindowsBookSeriveImpl

3. 抽象 Builder

4. 具体的 Builder 类有 MacBookBuilder、WindowsBookBuilder

5. Director 类，负责具体的构造 Computer

6. 具体调用过程

7. 演示测试

1. 通过访问

2. 输出结果

8. 优缺点

9. 建造者和工厂-区别

区别：建造者模式更加关注与零件装配的顺序。

一、构建者模式是什么？ ​

构建者模式 （Builder Pattern）: ​

指将一个复杂对象的构造与它的表示分离，使同样的构建过程可以创建不同的表示。 ​

它是将一个复杂的对象分解为多个简单的对象，然后一步一步构建而成。 ​

它将变与不变相分离，即产品的组成部分是不变的，但每一部分是可以灵活选择的。 ​

这属于创建型模式。 ​

二、为什么要使用构建者模式 ? ​

三、构建者模式应用场景有哪些 ？ ​

四、如何实现构建者模式？ ​

模式的结构 ​

1. 抽象产品类 Computer。 ​

2. Builder 抽象 Builder，规范产品的组建，一般是由子类实现具体的组建过程。 ​

3. MacbookBuilder 具体的 Builder 类，具体的创建对象的类。 ​

4. Directror（监督者） 统一组建过程。 ​

6. 案例 1：组装一台计算机为主 ​

以组装一台计算机为主，主要进行组装主机，设置操作系统，设置显示器。 ​

1. 计算机抽象类 Computer ​

2. 具体产品类 MacBookServiceImpl、WindowsBookSeriveImpl ​

3. 抽象 Builder ​

4. 具体的 Builder 类有 MacBookBuilder、WindowsBookBuilder ​

5. Director 类，负责具体的构造 Computer ​

6. 具体调用过程 ​

7. 演示测试 ​

1. 通过访问 ​

2. 输出结果 ​

8. 优缺点 ​

9. 建造者和工厂-区别 ​

区别：建造者模式更加关注与零件装配的顺序。 ​

一、构建者模式是什么？

构建者模式（Builder Pattern）:

指将一个复杂对象的构造与它的表示分离，使同样的构建过程可以创建不同的表示。

它是将一个复杂的对象分解为多个简单的对象，然后一步一步构建而成。

它将变与不变相分离，即产品的组成部分是不变的，但每一部分是可以灵活选择的。

这属于创建型模式。

二、为什么要使用构建者模式 ?

三、构建者模式应用场景有哪些？

四、如何实现构建者模式？

模式的结构

1. 抽象产品类 Computer。

2. Builder 抽象 Builder，规范产品的组建，一般是由子类实现具体的组建过程。

3. MacbookBuilder 具体的 Builder 类，具体的创建对象的类。

4. Directror（监督者）统一组建过程。

6. 案例 1：组装一台计算机为主

以组装一台计算机为主，主要进行组装主机，设置操作系统，设置显示器。

1. 计算机抽象类 Computer

2. 具体产品类 MacBookServiceImpl、WindowsBookSeriveImpl

3. 抽象 Builder

4. 具体的 Builder 类有 MacBookBuilder、WindowsBookBuilder

5. Director 类，负责具体的构造 Computer

6. 具体调用过程

7. 演示测试

1. 通过访问

2. 输出结果

8. 优缺点

9. 建造者和工厂-区别

区别：建造者模式更加关注与零件装配的顺序。