趣解建造者模式之网红小王购车记

一、前言

本文章是关于设计模式中的建造者模式的，也称构建者模式/生成器模式，英文我们称之为Builder Pattern。在开展讲解之前，我们先把该模式的定义了解一下。

建造者模式的定义：

该模式可以实现产品的封装构造过程，并允许按步骤构造产品。

该模式的优点：

可以将一个复杂对象的创建过程封装起来，允许对象通过多个步骤来创建，并且可以改变过程；它也可以向客户隐藏产品内部的表现；因为客户只看到一个抽象接口，所以产品的具体实现是可以被替换的。

用途：

经常被用来创建组合结构。

缺点：

与工厂模式相比，采用生成器模式创建对象的客户，需要具备更多的领域知识。

二、讲个小故事

小王家境一般，但是呢，通过自己的努力成为了一个小网红，收入也逐渐多了起来。他从小就羡慕开汽车的人，所以，自己也决定买辆车。

他首先去了奥迪的4s店，车子很多，也很不错。4S店的销售人员给他介绍了很多车型，他看中了奥迪的A4L，各方面都挺喜欢的，然后就打算付款了。

正在这个时候，他的助理给他打电话，“小王！榜一大哥准备签约你了！签约费用给你1000万！你发达了！”，小王一听，高兴坏了，这不一下子鸡窝变凤凰了嘛！他挂断电话，觉得自己得买一辆更独特的汽车，而不是大街上较为常见的A4L了，然后他问销售人员，这个车我能自己定制不？销售人员说，我们只有一些选配项，定制不了。小王很失望，他太想拥有一辆“专属”自己的车子了。

这个时候，销售人员建议他，去看一看保时捷，定制的项目非常多。然后呢，他就去了保时捷4s店，从那边他发现，从小的轮毂logo，再到外观中控，都能选配和定制，这就太好了，他选了好多自己喜欢的定制型，这样，一辆完完全全“专属”小王的保时捷跑车就定制好了。

三、模式的使用方式

从上面的例子我们可以看到，对于普通汽车来说，大多采用固定的一些配置项，我们获得的汽车往往没有特殊化定制的需求，那么这种情况，我们通过工厂方法或者抽象工厂就可以满足需求。

但是对于高端客户，往往需要定制化的东西比较多，那么创建出来的实例对象也更为复杂和灵活，对于这种场景，我们就可以通过Builder模式来进行对象的创建了。

所以，当我们需要自定义各种对象的细节部分，然后最终拼装出一个个性化实例对象时，就非常适合采用建造者模式。

获得一个车架子，拼装车门，拼装轮胎，拼装发动机，拼装变速箱……，然后获得最终的个性化汽车。

3.1> 类图

在通过上面的例子了解了建造者模式之后，我们就通过类图的方式，展示一下该模式。在下图中，我们提供了两种场景：分别是客户不可定制和客户可以定制，具体选择哪种实现方式，可以根据具体的业务场景来自行选择：

3.2> 代码实现

创建一个汽车实体类Car，里面包含4个组件，分别是：汽车引擎（engine）、变速齿轮（gear）、车门（door）和汽车轮胎（wheel），代码如下所示：

@ToString
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Car {
    private String engine = "普通标准的发动机";
    private String gear = "普通标准的齿轮";
    private String door = "普通标准的车门";
    private String wheel = "普通标准的轮胎";
}

创建构造器接口Builder，提供安装引擎（initalEngine）、安装齿轮（initalGear）、安装车门（initalDoor）、安装轮胎（initailWheel）等功能：

public interface Builder {
    // 安装引擎
    Builder initalEngine(String engine);

    // 安装齿轮
    Builder initalGear(String gear);

    // 安装车门
    Builder initalDoor(String door);

    // 安装轮胎
    Builder initailWheel(String wheel);

    // 获得构建后的汽车
    Car getCar();
}

根据Builder接口，实现创建奥迪车的Builder实现类——AudiBuilder：

public class AudiBuilder implements Builder {
    private Car car;

    public AudiBuilder() {
        car = new Car("Audi普通的发动机",
                "Audi普通标准的齿轮",
                "Audi普通标准的车门",
                "Audi普通标准的轮胎");
    }

    @Override
    public Builder initalEngine(String engine) {
        car.setEngine(engine);
        return this;
    }

    @Override
    public Builder initalGear(String gear) {
        car.setGear(gear);
        return this;
    }

    @Override
    public Builder initalDoor(String door) {
        car.setDoor(door);
        return this;
    }

    @Override
    public Builder initailWheel(String wheel) {
        car.setWheel(wheel);
        return this;
    }

    @Override
    public Car getCar() {
        return car;
    }
}

根据Builder接口，实现创建宝马车的Builder实现类——BMWBuilder：

public class BMWBuilder implements Builder {
    private static Car car = new Car("BMW普通的发动机", 
                                     "BMW普通标准的齿轮", 
                                     "BMW普通标准的车门",
                                     "BMW普通标准的轮胎");

    @Override
    public Builder initalEngine(String engine) {
        car.setEngine(engine);
        return this;
    }

    @Override
    public Builder initalGear(String gear) {
        car.setGear(gear);
        return this;
    }

    @Override
    public Builder initalDoor(String door) {
        car.setDoor(door);
        return this;
    }

    @Override
    public Builder initailWheel(String wheel) {
        car.setWheel(wheel);
        return this;
    }

    @Override
    public Car getCar() {
        return car;
    }
}

创建工人类Worker，这个工人可以创建奥迪A4L型号汽车（createA4LCar）和奥迪R8跑车（createR8Car），也可以创建普通的宝马汽车（createCommonBMW）：

public class Worker {
    Car createA4LCar() {
        return new AudiBuilder().
        initalEngine("Audi的4缸发动机").
        initalGear("6速双离合变速箱").getCar();
    }
    Car createR8Car() {
        return new AudiBuilder().
        initalEngine("16缸跑车引擎").
        initalDoor("碳纤维轻量级车门").
        initalGear("7档湿式双离合变速箱").
        initailWheel("米其林Top2竞速级轮胎").getCar();
    }
    Car createCommonBMW() {
        return new BMWBuilder().getCar();
    }
}

创建测试类BuilderTest，使得工人创建奥迪A4L、奥迪R8跑车和普通的宝马汽车：

public class BuilderTest {
    public static void main(String[] args) {
        Worker worker = new Worker();
        Car audiR8 = worker.createR8Car();
        Car audiA4L = worker.createA4LCar();
        Car commonBMW = worker.createCommonBMW();

        System.out.println("audiR8=" + audiR8);
        System.out.println("audiA4L=" + audiA4L);
        System.out.println("commonBMW=" + commonBMW);
    }
}

今天的文章内容就这些了：

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