设计模式系列之建造者模式(Builder)

建造者模式(Builder)是使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象，这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式，一个Builder会一步一步构造最终的对象，该Builder类是独立于其他对象的。

该模式主要解决将一个复杂的构建与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。在软件系统中，有时候面对一个复杂对象的创建工作，其通常是有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剧烈的变化，但是将他们组合在一起的算法却相对稳定。

例如：
把建房子看作一个产品的构建过程，那么需要先设计师设计图纸、木工搭建壳子、水泥工进行浇筑、砖瓦工进行砌墙、验收、交付等。

在java中，StringBuilder用的就是建造者模式，我们append的东西是经常变化不定的，但是最终输入的是一个字符串，这个是固定不变的，所以把经常变化的和基本固定不变的分离开。

优点：

1. 封装性好，构建和表示分离 扩展性好
2. 各个具体构建者相互独立，有利于系统解偶,易扩展
3. 便于控制细节风险

缺点：

1. 产品必须有共同点，范围有限制
2. 内部变化复杂，会有很多的建造类

建造者模式有四个角色:
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接口/抽象类
ConcreteBuilder(具体创建者)：实现接口，构建和装配各个部件
Director(指挥者)：构建一个使用Builder接口的对象。

接下来我们来用建造者模式来写一个我们自己的StringBuilder:

1. 首先我们需要一个抽象构造者 MyAppendAble

public interface MyAppendAble {

    MyAppendAble append(String str);

    MyAppendAble append(char c);

    MyAppendAble append(int i);
}

这里定义了三个接口分别是append字符串、字符和整数

2. 然后我们需要一个具体的创建者去实现这三个接口

public class MyConcreteBuilder implements MyAppendAble{

   StringBuilder value;

   MyConcreteBuilder(){
       this.value = new StringBuilder();
   }

   @Override
   public MyConcreteBuilder append(String str) {
       this.value.append(str).append("我是str具体创建者");

       return this;
   }

   @Override
   public MyConcreteBuilder append(char c) {
       this.value.append(c).append("我是字符具体创建者");

       return this;
   }

   @Override
   public MyConcreteBuilder append(int i) {
       this.value.append(i).append("我是int具体创建者");

       return this;
   }
}

这里我们实现了三个具体的append方式

4. 接着我们需要一个指挥者去构建一个StringBuilder

public class MyStringBuilder extends MyConcreteBuilder {

   MyStringBuilder(){
       super();
   }

   @Override
   public MyStringBuilder append(String str) {
       super.append(str);
       return this;
   }

   @Override
   public MyStringBuilder append(char c) {
       super.append(c);
       return this;
   }

   @Override
   public MyStringBuilder append(int i) {
       super.append(i);
       return this;
   }

   @Override
   public String toString() {
       // Create a copy, don't share the array
       return this.value.toString();
   }

}

这里MyStringBuilder充当指挥者的角色，同时继承了MyConcreteBuilder，使用MyConcreteBuilder的构建能力来充当构造者
6. 到此我们自定义的StringBuilder就创建完成了

public class BuilderDemoTest {
    public static void main(String[] args) {
        MyStringBuilder myStringBuilder = new MyStringBuilder();
        myStringBuilder.append("字符串");
        myStringBuilder.append('c');
        myStringBuilder.append(1);
        System.out.println(myStringBuilder.toString());
    }
}

运行测试程序可以得到我们自定义的字符串建造者

字符串我是str具体创建者c我是字符具体创建者1我是int具体创建者

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