设计模式的艺术 创建型模式之建造者模式

不懂使用为学过，说出用途，绘制结构为了解，不会灵活使用基本等于没学。

前言

没有人想买汽车的时候只会单独买一个轮胎或者一个方向盘，大家买的都是组装好的一辆完整的汽车，如何将这些部件组装成一个完整的汽车并返回给客户，这就是建造者模式需要解决的问题。建造者模式又被称之为生成器模式，它是一种较为复杂、使用频率也相对其他创建型模式较低的一种模式，建造者模式为客户端返回的不是一个简单的产品，而是一个由多个部件组成的复杂产品

什么是建造者模式 Builder Pattern

将一个复杂的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。建造者模式是一个对象创建型模式

建造者模式的优点

（1）、在建造者模式中，客户端不必要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)、每个具体的建造者都相对独立，而与其他具体的建造者无关，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。由于指挥者类针对抽象建造者编程，增加新的具体建造者无须修改原有类库的代码，系统扩展方便，符合开闭原则。

（3）、我们可以更加精确的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。

建造者模式的缺点

（1）、建造者模式一般所创建的产品都具有比较多的共同点，其组成部分相似，如果产品之间的差异性很大，例如很多组成部分都不相同，就不适合使用创建者模式，因此其受用范围是有一定的限制

(2)、如果产品内部的结构复杂多变，可能会需要定义很多具体建造者类来实现变化，这样就很导致系统变得很庞大，增加系统的理解难度和运行成本。

建造者模式的使用场景

(1)、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变量。

(2)、需要生成的产品对象的属性相互依赖，需要制定其生成顺序

(3)、对象的创建过程独立于创建该对象的类。在建造者模式中通过引入指挥类，将创建过程封装在指挥者类中，而不再建造者类和客户类中。

(4)、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。

建造者模式的具体实现 

一、目录结构

二、复杂产品类

package com.company;
//Actor角色类，复杂产品，考虑到代码可读性，只列出部分成员变量
public class Actor {
    private String type; //角色类型
    private String sex; //性别
    private String face; //脸型
    private String costume; //服装
    private String hairstyle; //发型

    public String getType() {
        return type;
    }

    public void setType(String type) {
        this.type = type;
    }

    public String getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }

    public String getFace() {
        return face;
    }

    public void setFace(String face) {
        this.face = face;
    }

    public String getCostume() {
        return costume;
    }

    public void setCostume(String costume) {
        this.costume = costume;
    }

    public String getHairstyle() {
        return hairstyle;
    }

    public void setHairstyle(String hairstyle) {
        this.hairstyle = hairstyle;
    }
}

三、角色建造者器

package com.company;
//角色建造器：抽象建造者
public abstract class ActorBuilder {
    protected Actor actor=new Actor();
    public abstract void buildType();
    public abstract void buildSex();
    public abstract void buildFace();
    public abstract void buildCostume();
    public abstract void buildHairstyle();
    //钩子方法,对复杂产品的构建进行精准的控制
    public  boolean isBareheaded(){
        return  false;
    }
    //工厂方法，返回一个完整的角色对象
    public Actor createActor(){
        return  actor;
    }
}

四、构建对象

package com.company;
//游戏角色创建控制器：指挥者
public class ActorController {
    //逐步构建复杂产品对象
    public Actor construct(ActorBuilder actorBuilder){
        Actor actor;
        actorBuilder.buildCostume();
        actorBuilder.buildFace();
        actorBuilder.buildSex();
        actorBuilder.buildType();
        //通过钩子方法来控制产品的构建
        if(!actorBuilder.isBareheaded()){  //恶魔类中覆盖了父类的方法，返回true因为恶魔没有头发
            actorBuilder.buildHairstyle();
        }
        actor=actorBuilder.createActor();
        return  actor;
    }
}

五、具体的建造者类

package com.company;
//天使类角色，具体创建者
public class AngleBuilder extends ActorBuilder {
    @Override
    public void buildType() {
        actor.setType("天使");
    }

    @Override
    public void buildSex() {
        actor.setSex("女");
    }

    @Override
    public void buildFace() {
        actor.setFace("漂亮");
    }

    @Override
    public void buildCostume() {
        actor.setCostume("白裙");
    }

    @Override
    public void buildHairstyle() {
        actor.setHairstyle("披肩长发");
    }
}

六、辅助类

package com.company;


import org.w3c.dom.Document;
import org.w3c.dom.Node;
import org.w3c.dom.NodeList;

import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import javax.xml.parsers.ParserConfigurationException;
import java.io.File;

public class XMLUtil {
    //从XML文件中提取一个具体类名名称，并返回一个实例对象
    public  static Object getBean(){
        //创建文档对象

        try {
            DocumentBuilderFactory factory=DocumentBuilderFactory.newInstance();
            DocumentBuilder builder=factory.newDocumentBuilder();
            Document doc=builder.parse(new File(XMLUtil.class.getClassLoader().getResource("").getPath()+"config.xml"));
            //获取包含类名的文本节点
            NodeList nodeList=doc.getElementsByTagName("className");
            Node node=nodeList.item(0).getFirstChild();
            String name=node.getNodeValue();
            //通过类名生成实例对象并将其返回
            /*System.out.println(name);*/
            Class c=Class.forName(name);
            Object obj=c.newInstance();
            return  obj;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }

    }
}

七、配置文件(config.xml)

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<config>
    <className>com.company.AngleBuilder</className>
</config>

八、测试文件

package com.company;

public class Main {
        //编写测试代码
    public static void main(String[] args) {
   // write your code here
        ActorBuilder ac;   //针对抽象建造者编程
        ac=(ActorBuilder)XMLUtil.getBean(); //反射生成具体建造者对象
        ActorController ab=new ActorController();
        Actor actor;
        actor=ab.construct(ac);  //通过指挥者创建完整的建造者对象
        String type=actor.getType();
        System.out.println(type+"的外观");
        System.out.println("性别"+actor.getSex());
        System.out.println("面容"+actor.getFace());
        System.out.println("服装"+actor.getCostume());
        System.out.println("发型"+actor.getHairstyle());

    }
}