「補課」進行時：設計模式(4)——建造者模式
阿新 • • 發佈：2020-10-27
## 1. 前文彙總
[「補課」進行時：設計模式系列](https://www.geekdigging.com/category/%e8%ae%be%e8%ae%a1%e6%a8%a1%e5%bc%8f/)
## 2. 建造者模式定義
建造者模式（Builder Pattern）也叫做生成器模式，其定義如下：
Separate the construction of a complex object from its representation sothat the same construction process can create different representations.（將一個複雜物件的構建與它的表示分離，使得同樣的構建過程可以建立不同的表示。）
通用類圖：
- Product: 產品類，通常是實現了模板方法模式，也就是有模板方法和基本方法。
- Builder: 抽象建造者，規範產品的組建，一般是由子類實現。
- ConcreteBuilder: 具體建造者，實現抽象類定義的所有方法，並且返回一個組建好的物件。
- Director: 導演類，負責安排已有模組的順序，然後告訴 Builder 開始建造。
通用程式碼示例：
Product 產品類：
```java
public class Product {
public void doSomething() {
// 業務處理
}
}
```
Builder 抽象建造者：
```java
public abstract class Builder {
// 設定產品不同的部分，用來獲得不同的產品
abstract void setPart();
// 建造產品
abstract Product buildProduct();
}
```
ConcreteBuilder 具體建造者：
```java
public class ConcreteProduct extends Builder{
private Product product = new Product();
@Override
void setPart() {
// 獨特的處理邏輯
}
@Override
Product buildProduct() {
return product;
}
}
```
Director 導演類：
```java
public class Director {
private Builder builder = new ConcreteProduct();
public Product getProduct() {
builder.setPart();
// 設定不同的 part ，生產不同的零件
return builder.buildProduct();
}
}
```
## 3. 通過建造者模式造一輛共享單車
接下來使用建造者模式造一輛共享單車。
經歷過共享單車大戰之後，現在共享單車還在運營活著的也沒幾家了，在大街上比較常看到的有美團單車和哈羅單車，先建立一個抽象的產品類：
```java
public abstract class AbstractBike {
// 各個零件製造順序
private ArrayList sequence = new ArrayList<> ();
// 自行車車架
protected abstract void frame();
// 自行車座位
protected abstract void seat();
// 自行車輪子
protected abstract void tire();
// 生產方法
final public void createBike() {
for (int i = 0; i < sequence.size(); i++) {
String actionName = this.sequence.get(i);
if (actionName.equalsIgnoreCase("frame")) {
this.frame();
} else if (actionName.equalsIgnoreCase("seat")) {
this.seat();
} else if (actionName.equalsIgnoreCase("tire")) {
this.tire();
}
}
}
final public void setSequence(ArrayList sequence) {
this.sequence = sequence;
}
}
```
在這個產品類中，定義了三個零件和一個零件的製造順序，在單車的生產方法中，通過迴圈制造順序，可以製造的順序進行控制。
接下來是兩個具體的產品類：
```java
public class HelloBike extends AbstractBike {
@Override
protected void frame() {
System.out.println("現在開始生產一個哈羅車架");
}
@Override
protected void seat() {
System.out.println("現在開始生產一個哈羅座位");
}
@Override
protected void tire() {
System.out.println("現在開始生產兩個哈羅輪胎");
}
}
public class MeituanBike extends AbstractBike {
@Override
protected void frame() {
System.out.println("現在開始生產一個美團車架");
}
@Override
protected void seat() {
System.out.println("現在開始生產一個美團座位");
}
@Override
protected void tire() {
System.out.println("現在開始生產兩個美團輪胎");
}
}
```
接下來建立一個抽象的 Builder ：
```java
public abstract class Builder {
// 建立一個生產順序模型
public abstract void setSequence(ArrayList sequence);
// 生產完成後獲取這個車輛模型
public abstract AbstractBike getBike();
}
```
然後是兩個具體的建造者：
```java
public class HelloBuilder extends Builder {
private HelloBike helloBike = new HelloBike();
@Override
public void setSequence(ArrayList sequence) {
this.helloBike.setSequence(sequence);
}
@Override
public AbstractBike getBike() {
return this.helloBike;
}
}
public class MeituanBuilder extends Builder {
private MeituanBike meituanBike = new MeituanBike();
@Override
public void setSequence(ArrayList sequence) {
this.meituanBike.setSequence(sequence);
}
@Override
public AbstractBike getBike() {
return this.meituanBike;
}
}
```
最後是一個導演類：
```java
public class Director {
private ArrayList sequence = new ArrayList<>();
private HelloBuilder helloBuilder = new HelloBuilder();
private MeituanBuilder meituanBuilder = new MeituanBuilder();
public HelloBike getHelloBike() {
this.sequence.clear();
// 自定義生產的順序
this.sequence.add("frame");
this.sequence.add("seat");
this.sequence.add("tire");
this.helloBuilder.setSequence(sequence);
return (HelloBike) this.helloBuilder.getBike();
}
public MeituanBike getMeituanBike() {
this.sequence.clear();
// 定義生產的順序
this.sequence.add("seat");
this.sequence.add("tire");
this.sequence.add("frame");
this.meituanBuilder.setSequence(sequence);
return (MeituanBike) this.meituanBuilder.getBike();
}
}
```
然後寫一個 Test 類進行一下測試：
```java
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Director director = new Director();
director.getHelloBike().createBike();
}
}
```
執行結果是：
```shell
現在開始生產一個哈羅車架
現在開始生產一個哈羅座位
現在開始生產兩個哈羅輪胎
```
最後放一個這個示例的 UML 類圖：
![](https://cdn.geekdigging.com/DesignPatterns/04/gongxiang_