Builder模式定义:

将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示.

Builder模式是一步一步创建一个复杂的对象,它允许用户可以只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建它们.用户不知道内部的具体构建细节.Builder模式是非常类似抽象工厂模式,细微的区别大概只有在反复使用中才能体会到.

为何使用?
是为了将构建复杂对象的过程和它的部件解耦.注意: 是解耦过程部件.

因为一个复杂的对象,不但有很多大量组成部分,如汽车,有很多部件:车轮 方向盘 发动机还有各种小零件等等,部件很多,但远不止这些,如何将这些部件装配成一辆汽车,这个装配过程也很复杂(需要很好的组装技术),Builder模式就是为了将部件和组装过程分开.

如何使用?
首先假设一个复杂对象是由多个部件组成的,Builder模式是把复杂对象的创建和部件的创建分别开来,分别用Builder类和Director类来表示.

首先,需要一个接口,它定义如何创建复杂对象的各个部件:

public interface Builder {

  //创建部件A  比如创建汽车车轮
void buildPartA(); 
//创建部件B 比如创建汽车方向盘
void buildPartB(); 
//创建部件C 比如创建汽车发动机
void buildPartC(); 

//返回最后组装成品结果 (返回最后装配好的汽车)
//成品的组装过程不在这里进行,而是转移到下面的Director类中进行.
//从而实现了解耦过程部件
Product getResult();

}

用Director构建最后的复杂对象,而在上面Builder接口中封装的是如何创建一个个部件(复杂对象是由这些部件组成的),也就是说Director的内容是如何将部件最后组装成成品:

public class Director {

  private Builder builder;

  public Director( Builder builder ) { 
this.builder = builder; 

// 将部件partA partB partC最后组成复杂对象
//这里是将车轮 方向盘和发动机组装成汽车的过程
public void construct() { 
builder.buildPartA();
builder.buildPartB();
builder.buildPartC();

  }

}

Builder的具体实现ConcreteBuilder:
通过具体完成接口Builder来构建或装配产品的部件;
定义并明确它所要创建的是什么具体东西;
提供一个可以重新获取产品的接口:

public class ConcreteBuilder implements Builder {

  Part partA, partB, partC; 
public void buildPartA() {
//这里是具体如何构建partA的代码

}; 
public void buildPartB() { 
//这里是具体如何构建partB的代码
}; 
public void buildPartC() { 
//这里是具体如何构建partB的代码
}; 
public Product getResult() { 
//返回最后组装成品结果
}; 

}

复杂对象:产品Product:

public interface Product { }

复杂对象的部件:

public interface Part { }

我们看看如何调用Builder模式:

 

ConcreteBuilder builder = new ConcreteBuilder();
Director director = new Director( builder ); 

director.construct(); 
Product product = builder.getResult();

Builder模式的应用
在Java实际使用中,我们经常用到"池"(Pool)的概念,当资源提供者无法提供足够的资源,并且这些资源需要被很多用户反复共享时,就需要使用池.

"池"实际是一段内存,当池中有一些复杂的资源的"断肢"(比如数据库的连接池,也许有时一个连接会中断),如果循环再利用这些"断肢",将提高内存使用效率,提高池的性能.修改Builder模式中Director类使之能诊断"断肢"断在哪个部件上,再修复这个部件.

同时可参考:http://files.cnblogs.com/guushuuse/BA_GOFDP_1.pdf

 GOF原装例子如下:

Builder类,其中定义了建造的内容

  1. abstract class Builder { 
  2.     public abstract void BuildPartA(); 
  3.  
  4.     public abstract void BuildPartB(); 
  5.  
  6.     public abstract Product GetResult(); 

具体的实现类1

  1. public class ConcreteBuilder1 extends Builder { 
  2.  
  3.     private Product product = new Product(); 
  4.  
  5.     @Override 
  6.     public void BuildPartA() { 
  7.         product.Add("part A"); 
  8.     } 
  9.  
  10.     @Override 
  11.     public void BuildPartB() { 
  12.         product.Add("part B"); 
  13.     } 
  14.  
  15.     @Override 
  16.     public Product GetResult() { 
  17.         return product; 
  18.     } 

具体的实现类2

  1. public class ConcreteBuilder2 extends Builder { 
  2.  
  3.     private Product product = new Product(); 
  4.  
  5.     @Override 
  6.     public void BuildPartA() { 
  7.         product.Add("part X"); 
  8.     } 
  9.  
  10.     @Override 
  11.     public void BuildPartB() { 
  12.         product.Add("part Y"); 
  13.     } 
  14.  
  15.     @Override 
  16.     public Product GetResult() { 
  17.         return product; 
  18.     } 
  19.  

辅助类,需要建造的产品

  1. import java.util.ArrayList; 
  2.  
  3. public class Product { 
  4.     ArrayList<String> parts = new ArrayList<String>(); 
  5.  
  6.     public void Add(String part) { 
  7.         parts.add(part); 
  8.     } 
  9.  
  10.     public void Show() { 
  11.         for (String part : parts) { 
  12.             System.out.println(part); 
  13.         } 
  14.  
  15.     } 

组装产品:

  1. public class Director { 
  2.     public void construct(Builder builder) { 
  3.         builder.BuildPartA(); 
  4.         builder.BuildPartB(); 
  5.     } 

进行测试:

  1. public class Client { 
  2.     public static void main(String[] args) { 
  3.         // Create director and builders 
  4.         Director director = new Director(); 
  5.         Builder b1 = new ConcreteBuilder1(); 
  6.         Builder b2 = new ConcreteBuilder2(); 
  7.          
  8.         // Construct two products 
  9.         director.construct(b1); 
  10.         Product p1 = b1.GetResult(); 
  11.         p1.Show(); 
  12.         director.construct(b2); 
  13.         Product p2 = b2.GetResult(); 
  14.         p2.Show(); 
  15.          
  16.     } 

 测试结果:

  1. part A 
  2. part B 
  3. part X 
  4. part Y