在我们的开发过程中可能需要创建一个非常复杂的对象，这个复杂对象通常由多个子部件按一定的步骤组合而成
就像手机是有CPU，屏幕，内存，存储等一些部件构成，而一般的手机厂商也不可能自己去组装一台手机，一般是由手机厂商将手机的设计图纸给到手机代工工厂，代工工厂安排生产线去生产线去生产一个成品的手机，然后再将手机给到手机厂商进行销售
其实我们在生活中还有很多这样的例子，比如我们要去组装一台电脑，电脑的构成有CPU、主板、内存、硬盘、显卡等部件
而电脑的配置清单又可以根据实际情况来进行改变，就比如CPU，我们可以选择英特尔的9900K，又可以选择AMD的3990X等等...
以上所有这些产品都是由多个部件构成的，各个部件可以灵活选择，但其创建步骤都大同小异
这类产品的创建无法用前面介绍的工厂模式描述，只有建造者模式可以很好地描述这一类产品的创建
定义与特点
建造者（Builder）模式是指将一个复杂对象的构造与它的表示分离，使同样的构建过程可以创建不同的表示，它是将一个复杂的对象分解为多个简单的对象，然后一步一步构建而成。它将变与不变相分离，即产品的组成部分是不变的，但每一部分是可以灵活选择的
值得一提的是建造者模式和工厂模式的关注点不同：建造者模式注重零部件的组装过程，而工厂方法模式更注重零部件的创建过程，但两者可以结合使用
建造者的优点如下：
- 各个具体的建造者相互独立，有利于系统的扩展
- 客户端不必知道产品内部组成的细节，便于控制细节风险。
当然也有缺点：
- 产品的组成部分必须相同，限制了它的使用范围
- 如果产品的内部变化复杂，就会增加很多的建造者类
结构与实现
建造者模式的结构如下图所示：
- 产品角色（Product）：它是包含多个组成部件的复杂对象，由具体建造者来创建其各个零部件
- 抽象建造者（Builder）：它是一个包含创建产品各个子部件的抽象方法的接口，通常还包含一个返回复杂产品的方法
- 具体建造者(Concrete Builder）：实现Builder接口，完成复杂产品的各个部件的具体创建方法
- 指挥者（Director）：指挥者不涉及具体产品的信息，它调用建造者对象中的部件构造与装配方法完成复杂对象的创建
我们以最上面所说的组装电脑为例：
产品角色（Product）：
/**
* 产品角色
* 手机信息
*/
public class MobilePhoneInfo {
// 产品名称
private String name;
// 处理器
private String cpu;
// 屏幕大小
private String screenSize;
// 屏幕分辨率
private String screenResolution;
// 内存
private String memory;
// 存储
private String storage;
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public void setCpu(String cpu) {
this.cpu = cpu;
}
public void setScreenSize(String screenSize) {
this.screenSize = screenSize;
}
public void setScreenResolution(String screenResolution) {
this.screenResolution = screenResolution;
}
public void setMemory(String memory) {
this.memory = memory;
}
public void setStorage(String storage) {
this.storage = storage;
}
public void show() {
System.err.println("产品名称：" + name);
System.err.println("处理器名称：" + cpu);
System.err.println("屏幕大小：" + screenSize);
System.err.println("屏幕分辨率：" + screenResolution);
System.err.println("内存：" + memory);
System.err.println("存储控件：" + storage);
}
}
抽象建造者（Builder）:
/**
* 抽象建造者
* 富士康
*/
abstract class Builder {
// 根据手机功能模板组装生产线
protected MobilePhoneInfo mobilePhoneInfo = new MobilePhoneInfo();
public abstract void buildName();
public abstract void buildCpu();
public abstract void buildScreenSize();
public abstract void buildScreenResolution();
public abstract void buildMemory();
public abstract void buildStorage();
// 返回产品对象
public MobilePhoneInfo getMobilePhoneInfo() {
return mobilePhoneInfo;
}
}
具体建造者(Concrete Builder）:
/**
* 具体建造者
* 组装工人
*/
public class ConcreteBuilder extends Builder {
@Override
public void buildName() {
mobilePhoneInfo.setName("Apple 11 Pro max");
}
@Override
public void buildCpu() {
mobilePhoneInfo.setCpu("A13");
}
@Override
public void buildScreenSize() {
mobilePhoneInfo.setScreenSize("6.5英寸");
}
@Override
public void buildScreenResolution() {
mobilePhoneInfo.setScreenResolution("2688x1242像素");
}
@Override
public void buildMemory() {
mobilePhoneInfo.setMemory("4GB");
}
@Override
public void buildStorage() {
mobilePhoneInfo.setStorage("512GB");
}
}
指挥者（Director）:
/**
* 指挥者
* 硬件设计师
*/
public class Director {
// 组装工厂（富士康）
private Builder builder;
public Director(Builder builder){
this.builder = builder;
}
// 开始组装
public MobilePhoneInfo construct() {
builder.buildName();
builder.buildCpu();
builder.buildScreenSize();
builder.buildScreenResolution();
builder.buildMemory();
builder.buildStorage();
return builder.getMobilePhoneInfo();
}
}
客户端（Client）:
/**
* 客户端
* 苹果、华为、小米。。。
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 我想制造一款手机
Builder builder = new ConcreteBuilder();
// 硬件工程师指挥制造
Director director = new Director(builder);
// 工厂交货
MobilePhoneInfo mobilePhoneInfo = director.construct();
// 手机的信息
mobilePhoneInfo.show();
}
}
运行结果如下：
应用场景
建造者模式创建的是复杂对象，其产品的各个部分经常面临着剧烈的变化，但将它们组合在一起的算法却相对稳定，所以它通常在以下场合使用：
- 创建的对象较复杂，由多个部件构成，各部件面临着复杂的变化，但构件间的建造顺序是稳定的
- 创建复杂对象的算法独立于该对象的组成部分以及它们的装配方式，即产品的构建过程和最终的表示是独立的
扩展
在应用过程中可以根据需要改变，如果创建的产品种类只有一种，只需要一个具体建造者，这时可以去掉抽象建造者，甚至可以去掉指挥者角色