我們還是舉上一節的例子：生產汽車。上一節我們通過模板方法模式控制汽車跑起來的動作，那么需求是無止境的，現在如果老板又增加了額外的需求：汽車啟動、停止、鳴笛引擎聲都由客戶自己控制，他想要什么順序就什么順序，那該如何做呢？
1. 汽車無休止的改造
假如現在要生產兩種車，奔馳和寶馬，這兩輛車都有共性，我們所需要關注的是單個車的運行過程，這才是老板所關心的點所在。我們先這樣想，針對這個需求，我們要找到一個切入點，那就是產品類，每個車都是一個產品，那么在產品類中我們可以控制車的運行順序，這樣每個車都可以擁有自己想要的順序了。基于此，我們設計如下類圖：
我們看到CarModel中有個setSequence方法，通過傳入一個ArrayList來控制運行順序，run方法根據這個ArrayList中保存的順序執行，然后奔馳車和寶馬車分別繼承這個CarModel即可，這貌似是很好的實現，它很像上一節的模板方法模式，只是多了個方法可以設置運行順序。我們看一下CarModel具體代碼的實現：
public abstract class CarModel { private ArrayList<String> sequence = new ArrayList<String>(); //維護一個ArrayList保存執行命令關鍵字 protected abstract void start(); protected abstract void stop(); protected abstract void alarm(); protected abstract void engineBoom(); final public void run() { for(int i = 0; i < this.sequence.size(); i ++) { //根據ArrayList中保存的順序執行相應的動作 String actionName = this.sequence.get(i); if(actionName.equalsIgnoreCase("start")) { this.start(); //啟動汽車 } else if(actionName.equalsIgnoreCase("stop")) { this.stop(); //停止汽車 } else if(actionName.equalsIgnoreCase("alarm")) { this.alarm(); //汽車鳴笛 } else if(actionName.equalsIgnoreCase("engine boom")) { this.engineBoom(); //汽車轟鳴 } } } final public void setSequence(ArrayList<String> sequence) { //獲得執行順序的命令，即一個ArrayList this.sequence = sequence; } }
CarModel中的setSequence方法允許客戶自己設置一個順序，我們看看子類的實現：
public class BenzModel extends CarModel { @Override protected void start() { System.out.println("奔馳啟動……"); } @Override protected void stop() { System.out.println("奔馳停止……"); } @Override protected void alarm() { System.out.println("奔馳鳴笛……"); } @Override protected void engineBoom() { System.out.println("奔馳轟鳴"); } } //寶馬就略了……一樣的
下面我們增加一個測試類實現該需求：
public class Client { public static void main(String[] args) { BenzModel benz = new BenzModel(); //存放run順序 ArrayList<String> sequence = new ArrayList<String>(); sequence.add("engine boom"); //老板說：跑之前先轟鳴比較帥！ sequence.add("start"); sequence.add("stop"); //我們把這個順序賦予奔馳 benz.setSequence(sequence); benz.run(); } }
這樣好像已經順利完成了任務了，但是別忘了，我們這只是滿足了一個需求，如果下一個需求是寶馬車只轟鳴，再下一個需求是奔馳車只跑不停……等等……那豈不是要一個個寫測試類來實現？顯然這不是我們想要的。
我們可以這樣做：為每種產品模型定義一個建造者，你要啥順序直接告訴建造者，由建造者來建造即可，于是我們重新設計類圖：
我們增加了一個CarBuilder類，由它來組裝各個車模型，要什么類型的順序就由相關的子類去完成即可，我們來看看CarBuilder的代碼：
public abstract class CarBuilder { //建造一個模型，你要給我一個順序要求 public abstract void setSequence(ArrayList<String> sequence); //設置完畢順序后，就可以直接拿到這個車輛模型了 public abstract CarModel getCarModel(); }
很簡單，每個車輛模型都要有確定的運行順序，然后才能返回一個車輛模型，奔馳車和寶馬車組裝者的代碼如下：
public class BenzBuilder extends CarBuilder { private BenzModel benz = new BenzModel(); //奔馳車模型 @Override public void setSequence(ArrayList<String> sequence) { this.benz.setSequence(sequence); //設置奔馳車模型的運行順序 } @Override public CarModel getCarModel() { return this.benz; //將這個模型返回 } } //寶馬車一樣，不寫了……
現在兩輛車的組裝者都寫好了，現在我們寫一個測試類來測試一下：
public class Client { public static void main(String[] args) { //存放run順序 ArrayList<String> sequence = new ArrayList<String>(); sequence.add("engine boom"); sequence.add("start"); sequence.add("stop"); //要用這個順序造一輛奔馳 BenzBuilder benzBuilder = new BenzBuilder(); //把順序給奔馳組裝者 benzBuilder.setSequence(sequence); //奔馳組裝者拿到順序后就給你生產一輛來 BenzModel benz = (BenzModel) benzBuilder.getCarModel(); benz.run(); } }
如果我要生產一輛寶馬車，只需要換成寶馬車的組裝者即可，這樣我們不用直接訪問產品類了，全部訪問組裝者就行，是不是感覺到很方便，我管你怎么生產，我扔給你個順序，你給我弄輛車出來，要的就是這種效果！
可是人的需求是個無底洞，特別是老板，他哪天不爽了，又要換順序，這樣還是挺麻煩的，四個過程（start、stop、alarm、engine boom）按排列組合也有很多中情況，我們不能保證老板想要哪種順序，咋整？無奈，我們只能使出最后的殺手锏了，找個設計師過來指揮各個時間的先后順序，然后為每種順序指定一個代碼，你說一種我們立刻就給你生產！我們再修改一下類圖……
類圖看著有點復雜，其實不然，只是在原來的基礎上增加了一個Director類充當著設計師的角色，負責按照指定的順序生產模型，比如我們要一個A順序的奔馳車，B順序的奔馳車，A順序的寶馬車，B順序的寶馬車……等等，我們來看下Director類的代碼：
public class Director { private ArrayList<String> sequence = new ArrayList<String>(); private BenzBuilder benzBuilder = new BenzBuilder(); private BWMBuilder bwmBuilder = new BWMBuilder(); //A順序的奔馳車 public BenzModel getABenzModel() { this.sequence.clear(); this.sequence.add("start"); this.sequence.add("stop"); //返回A順序的奔馳車 this.benzBuilder.setSequence(sequence); return (BenzModel) this.benzBuilder.getCarModel(); } //B順序的奔馳車 public BenzModel getBBenzModel() { this.sequence.clear(); this.sequence.add("engine boom"); this.sequence.add("start"); this.sequence.add("stop"); //返回B順序的奔馳車 this.benzBuilder.setSequence(sequence); return (BenzModel) this.benzBuilder.getCarModel(); } //C順序的寶馬車 public BenzModel getCBWMModel() { this.sequence.clear(); this.sequence.add("start"); this.sequence.add("alarm"); this.sequence.add("stop"); //返回C順序的寶馬車 this.bwmBuilder.setSequence(sequence); return (BenzModel) this.bwmBuilder.getCarModel(); } //D順序的寶馬車 public BenzModel getDBWMModel() { this.sequence.clear(); this.sequence.add("engine boom"); this.sequence.add("start"); //返回D順序的寶馬車 this.bwmBuilder.setSequence(sequence); return (BenzModel) this.bwmBuilder.getCarModel(); } //還有很多其他需求，設計師嘛，想啥需求就給你弄啥需求 }
有了這樣一個設計師，我們的測試類就更容易處理了，比如現在老板要10000輛A類奔馳車，100000輛B類奔馳車，20000C類型寶馬車，D類型不要：
public class Client { public static void main(String[] args) { Director director = new Director(); for(int i = 0; i < 10000; i ++) { director.getABenzModel(); } for(int i = 0; i < 100000; i ++) { director.getBBenzModel(); } for(int i = 0; i < 20000; i ++) { director.getCBWMModel(); } } }
是不是很清晰很簡單，我們重構代碼的最終第就是簡單清晰。這就是建造者模式。
2. 建造者模式的定義
我們來看看建造者模式的一般定義：Separate the construction of a complex object from its representation so that the same construction process can create different representations. 即：將一個復雜對象的構建與它的表示分離，使得同樣的構建過程可以創建不同的表示。比如上面的例子，我們可以用同樣的順序構造不同的車。建造者模式的通用類圖如下：
Product是最終的產品類，Builder是建造者，Director是指揮者。Director負責安排已有模塊的順序，然后告訴Builder開始建造。
3. 建造者模式的優點
1）封裝性：使用建造者模式可以是客戶端不必知道產品內部組成的細節。
2）建造者獨立，容易擴展：BenzBuilder和BMWBuilder是相互獨立的，對系統擴展非常有利。
3）便于控制細節風險：由于具體的建造者是獨立的，因此可以對建造者過程逐步細化，而不對其他的模塊產生任何影響。
4. 建造者模式的使用場景
1）相同的方法，不同的執行順序，產生不同的事件結果時，可以使用建造者模式。
2）多個部件或零件，都可以裝配到一個對象中，但是產生的運行結果又不想同時，可以使用建造者模式。
3）產品類非常復雜，或者產品類中的調用順序不同產生了不同的效能，這時候可以使用建造者模式。
4）在對象創建過程中會使用到系統的一些其他對象，這些對象在產品對象的創建過程中不易得到，也可以采用建造者模式封裝該對象的創建過程。這種場景只能是一個補償的方法，因為一個對象不容易獲得，而在設計階段竟然沒有發現，而要通過設計這模式來柔化創建過程，本身設計已經出問題了。
到這里，我們會發現，建造者模式和工廠方法模式有點像。但是兩者有區別：建造者模式關注的是零件類型和裝配工藝（順序），而工廠模式是創建一個對象，這是最大不同的地方。
創建者模式就介紹這么多吧，如有錯誤之處，歡迎留言指正~
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