造者模式(Builder Pattern):将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
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它们,用户不需要知道内部的具体构建细节。建造者模式属于对象创建型模式。根据中文翻译的不同,建造者模式又可以称为生成器模式。
建造者模式结构
建造者模式包含如下角色:
- Builder:抽象建造者
- ConcreteBuilder:具体建造者
- Director:指挥者
- Product:产品角色

建造者模式优点
- 在建造者模式中, 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。
- 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 。
- 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。
- 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”。
建造者模式缺点
- 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。
- 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。
建造者模式示例
产品角色:Role
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| public class Role { private String head; private String face; private String body; private Double hp; private Double sp; private Double mp; }
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抽象建造者:
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| public abstract class Builder { protected Role role = new Role();
public abstract void buildHead();
public abstract void buildFace();
public abstract void buildBody();
public abstract void buildHp();
public abstract void buildSp();
public abstract void buildMp();
public Role getResult() { return role; } }
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普通角色建造者:
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| public class CommonRoleBuilder extends Builder { private Role role = new Role();
@Override public void buildHead() { role.setBody("common head"); }
@Override public void buildFace() { role.setFace("common face"); }
@Override public void buildBody() { role.setBody("common body"); }
@Override public void buildHp() { role.setHp(100d); }
@Override public void buildSp() { role.setSp(100d); }
@Override public void buildMp() { role.setMp(100d); }
@Override public Role getResult() { return role; } }
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超级角色建造者
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
| public class SuperRoleBuilder extends Builder { private Role role = new Role();
@Override public void buildHead() { role.setBody("suoer head"); }
@Override public void buildFace() { role.setFace("super face"); }
@Override public void buildBody() { role.setBody("super body"); }
@Override public void buildHp() { role.setHp(120d); }
@Override public void buildSp() { role.setSp(120d); }
@Override public void buildMp() { role.setMp(120d); }
@Override public Role getResult() { return role; } }
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指挥者:
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| public class Director { public void construct(Builder builder){ builder.buildBody(); builder.buildHead(); builder.buildFace(); builder.buildHp(); builder.buildMp(); builder.buildSp(); } }
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适用环境
- 需要生成的产品对象有复杂的内部结构,这些产品对象通常包含多个成员属性。
- 需要生成的产品对象的属性相互依赖,需要指定其生成顺序。
- 对象的创建过程独立于创建该对象的类。在建造者模式中引入了指挥者类,将创建过程封装在指挥者类中,而不在建造者类中。
- 隔离复杂对象的创建和使用,并使得相同的创建过程可以创建不同的产品。
建造者模式与工厂模式
不难看出,建造者模式与工厂模式极为类似,建造者模式仅仅只比工厂模式多了一个“导演类”的角色。在建造者模式的类图中,假如把这个导演类看做是最终调用的客户端,那么图中剩余的部分就可以看作是一个简单工厂模式了。
与工厂模式相比,建造者模式一般用来创建更为复杂的对象,因为对象的创建过程更为复杂,因此将对象的创建过程独立出来组成一个新的类——导演类。也就是说,工厂模式是将对象的全部创建过程封装在工厂类中,由工厂类向客户端提供最终的产品;而建造者模式中,建造者类一般只提供产品类中各个组件的建造,而将具体建造过程交付给导演类。由导演类负责将各个组件按照特定的规则组建为产品,然后将组建好的产品交付给客户端。