设计模式是什么鬼（建造者）

//本文作者：凸凹里歐

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建造者，用于对复杂对象的构造、初始化，与工厂模式不同的是，建造者的目的在于把复杂构造过程从不同对象展现中抽离出来，使得同样的构造工序可以展现出不同的产品对象。

打个比方，我们知道角色扮演类游戏中玩家可以选择不同的职业，各职业攻击力、防御力等等属性设定是不同的，比如战士的力量和体力强，法师的灵力强而体力弱，以及穿戴各种装备引起的属性附加。

假设我们用同一个类来描述这些角色，那么应该怎样新建人物并配备初始武器？交给客户端去完成，把法师配成战士的力量并给脑袋上装备一把屠龙刀吗？诚然，客户端根本不知道怎样去配置（更没有必要知道），游戏人设应该交给专业的团队（建造者模式）去完成，否则会造成不可预知的混乱角色，如同怪物一般的bug存在。

好了，让我们来规划一下专业的建造团队。既然是建造者，那就应该造点建造物了，我们就以盖房子举例。

房子本身有很多个组成部分，各组件息息相关缺一不可，否则房倒屋塌。而其构造过程也是相当复杂的，但大家不必担心，为响应我们简约直观的一贯宗旨，这里只将其简化拆分成地基、墙体、屋顶三部分，首先来看建筑物类。

 1public class Building {// 建筑物
 2
 3    // 用来模拟房子组件的堆叠
 4    private List<String> buildingComponents = new ArrayList<>();
 5
 6    public void setBasement(String basement) {// 地基
 7        this.buildingComponents.add(basement);
 8    }
 9
10    public void setWall(String wall) {// 墙体
11        this.buildingComponents.add(wall);
12    }
13
14    public void setRoof(String roof) {// 房顶
15        this.buildingComponents.add(roof);
16    }
17
18    @Override
19    public String toString() {
20        String buildingStr = "";
21        for (int i = buildingComponents.size() - 1; i >= 0; i--) {
22            buildingStr += buildingComponents.get(i);
23        }
24        return buildingStr;
25    }
26
27}

为了模拟建筑物通用类中各组件的建造顺序，我们在第4行以List来模拟三个组件的堆叠，之后是它们对应的三个建造方法，最后于第19行的toString方法自下而上的打印出最终完成的房子。看起来是不难，但怎样从这个类直接构造出一个房子呢？怎样去设置这些字符串的组件属性呢？此时客户端一头雾水，还是找个专业施工方吧，先定义个施工方接口。

 1public interface Builder {//施工方接口
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 3    public void buildBasement();
 4
 5    public void buildWall();
 6
 7    public void buildRoof();
 8
 9    public Building getBuilding();
10
11}

既然是施工方的接口，那一定有实现类了，先来写一个高端别墅施工队。

 1public class HouseBuilder implements Builder {//别墅施工方
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 3    private Building house;
 4
 5    public HouseBuilder() {
 6        house = new Building();
 7    }
 8
 9    @Override
10    public void buildBasement() {
11        System.out.println("挖地基，部署管道、线缆，水泥加固，搭建围墙、花园。");
12        house.setBasement("╬╬╬╬╬╬╬╬\n");
13    }
14
15    @Override
16    public void buildWall() {
17        System.out.println("搭建木质框架，石膏板封墙并粉饰内外墙。");
18        house.setWall("｜田｜田 田|\n");
19    }
20
21    @Override
22    public void buildRoof() {
23        System.out.println("建造木质屋顶、阁楼，安装烟囱，做好防水。");
24        house.setRoof("╱◥███◣\n");
25    }
26
27    @Override
28    public Building getBuilding() {
29        return house;
30    }
31
32}

嗯，这个施工方看起来是有施工资质的，不管是地基、墙体还是屋顶都讲得（第11行等）头头是道，虽然我们不懂，但建造工艺（第12行等）看起来也都是非常有考究，总之是极其专业的施工方并统统实现了每个组件的建造方法，下来我们同样地再请一个公寓楼的施工队。

 1public class ApartmentBuilder implements Builder {// 高层公寓楼施工方
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 3    private Building apartment;
 4
 5    public ApartmentBuilder() {
 6        apartment = new Building();
 7    }
 8
 9    @Override
10    public void buildBasement() {
11        System.out.println("深挖地基，修建地下车库，部署管道、线缆、风道。");
12        apartment.setBasement("╚═════════╝\n");
13    }
14
15    @Override
16    public void buildWall() {
17        System.out.println("搭建多层建筑框架，建造电梯井，钢筋混凝土浇灌。");
18        for (int i = 0; i < 8; i++) {// 此处假设固定8层
19            apartment.setWall("║ □ □ □ □ ║\n");
20        }
21    }
22
23    @Override
24    public void buildRoof() {
25        System.out.println("封顶，部署通风井，做防水层，保温层。");
26        apartment.setRoof("╔═════════╗\n");
27    }
28
29    @Override
30    public Building getBuilding() {
31        return apartment;
32    }
33
34}

大同小异，公寓楼施工方也是一样的专业，只不过建造工艺好像有些不同，尤其是第16行的建造墙体方法，好像是循环8次造了8层楼的样子，这一定是八层公寓小高层了。到这里，我们好像还是不能交给客户端去亲自调用这三个组件的建造方法，造房子可不是开玩笑的，我们还是得找一个有资质的工程总监去控制整个建造工序流程。

 1public class Director {//工程总监
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 3    private Builder builder;
 4
 5    public Director(Builder builder) {
 6        this.builder = builder;
 7    }
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 9    public void setBuilder(Builder builder) {
10        this.builder = builder;
11    }
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13    public Building direct() {
14        System.out.println("=====工程项目启动=====");
15        // 第一步，打好地基；
16        builder.buildBasement();
17        // 第二步，建造框架、墙体；
18        builder.buildWall();
19        // 第三步，封顶；
20        builder.buildRoof();
21        System.out.println("=====工程项目竣工=====");
22        return builder.getBuilding();
23    }
24
25}

我们可以看到，工程总监在宏观上操控着整个施工队的建造流程，在第13行的指导方法中以自下而上的顺序建造房屋，他并不在乎是哪个施工队来造房子，但施工步骤是由他来控制的。是时候满足客户的住房刚需了，组建团队，运行程序。

 1public class Client {
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 3    public static void main(String[] args) {
 4        //招工，建别墅。
 5        Builder builder = new HouseBuilder();
 6        //交给工程总监
 7        Director director = new Director(builder);
 8        System.out.println(director.direct());
 9        //替换施工方，建公寓。
10        director.setBuilder(new ApartmentBuilder());
11        System.out.println(director.direct());
12    }
13
14}

可以看到客户端先找了个别墅施工队（第5行），并且安排给总监（第7行），于是造出了别墅，接着又替换了另一个公寓楼施工队（第10行），最终顺利地建了一栋八层公寓，结果如下。

项目终于竣工了，对于复杂对象的构建，专业的建造团队显然是不可或缺的，尤其是产品内部组件间有某种关联性，构建的顺序性，所以我们把制造工序抽离出来交给了工程总监（Director），而产品各种制造工艺则被多态化交给不同的施工方（Builder）去各显神通，最终达成以相同的构造过程生产不同产品的展现的目的，工序不可乱，工艺不可缺。