设计模式之建造者（Builder）模式
存在一些情况，比如，一些对象会有一些重要的属性，在这些属性没有恰当的值之前，对象不能作为一个完整的产品使用（如一个电子邮件最起码得有收件人地址）；还有一些些情况，一个对象的一些属性必须按照一定的顺序赋值才有意义，在某个属性没有赋值之前，另一个属性则无法赋值。Builder模式非常适用于此种类型的情况。
（一）什么是Builder模式
Builder模式是一种对象创建模式，用来隐藏复合对象的创建过程。建造者模式利用一个导演者（Director）对象和具体构造者（Concrete Builder）对象一个一个地建造出所有属性（零件），从而建造出完整的产品对象。建造者模式将产品的结构和产品的零件建造过程对客户端隐藏起来，把对建造过程进行指挥的责任和具体建造者零件的责任分割开来，达到责任划分和封装的目的。
（二）Builder模式中的角色
抽象建造者（Builder）角色：给出一个抽象接口，以规范产品对象的各个组成部分的建造。一般此接口独立于应用程序的商业逻辑。这个接口一般包含两种方法，创建方法和返回方法。
具体建造者（ConcreteBuilder）角色：它必须实现创造者Builder所声明的接口，在创在完成后，提供产品实例。一般来说，每有一个具体产品，就有一个相应的具体建造类。
导演者（Director）角色：担任这个角色的类调用具体建造者角色以创建产品对象。
产品（Product）角色：产品就是所建造的复杂对象，一个系统中会有多于一个的产品类，这些产品类并不一定有共同的接口，而完全可以是不相互关联的。导演者角色是与客户端打交道的角色，它将客户端创造产品的请求划分为多个零件的建造请求，再将这些请求委派给具体建造者角色，具体建造者角色是做具体建造工作的。
Builder模式的结构图如下：
（三）建造者模式的具体实现
想象一下，有这样一种业务场景：客户端向要建造一所房子 （可以是平房，也可以是公寓），房子由多个组件构成，包括地板、墙和天花板等，从程序的角度出发，能有哪些解决方案呢？
1）客户端自己创建房子。
2）客户端委托具体工程队建造房子
3）客户端寻找设计师，并给设计师配备工程队建造房子 。
（1）客户端自己建造房子。
客户端自己创建房子的各个组件，如果建造平房就用相应的平房地板、墙、天花板
House house = new House(); house.setFloor("地板"); house.setWall("墙"); house.setCeil("天花板"); （2）客户端委托工程队创建房子
客户端委托工程队建造房子 ，如果要建造平房，就选择建造平房的工程队，如果建造公寓，就选择建造公寓的工程队。
HouseBuilder builder = new PingFangBuilder(); builder.makeFloor(); builder.makeWall(); builder.makeCeil(); House pingFang = builder.getHouse();
貌似这种方式，看起来已经比较完美，有点面向对象的意思。但仍存在缺点，封装不够，房子具体部件的创建仍然暴露在客户端（在这里可以理解为建造房子的时候，还需要需要客户端进行督工），倘若需要满足这样一种对象创建逻辑：必须按照地板、墙、天花板的顺序建造房子，在客户端创建容易出错。此时，这种方式创建对象不能满足要求，第三种方式却能满足。
（3）客户端寻找设计师，并给设计师配备工程队建造房子
客户端委托设计师创建房子，房子各个组件的创建顺序可以在设计师中具体指定，具体的建造仍然交给工程队，只要工程队的调度交给设计者，也可以称为管理者。这样设计者就需要一个具体的工程队，可以选择两种方式：1）每个设计师包含一个工程队属性。2）给设计师的相应方法传入一个具体 工程队。在这里我们选择第二种方式。
以上叙述中，房子扮演者Product的角色，设计师扮演Director角色，工程队扮演Builder角色，而具体工程队（包括平房工程队和公寓工程队）扮演ConcreteBuilder角色。具体代码实现如下：
1）Product：House
/* * 房子 */public class House { //地板 private String floor; //墙 private String wall; //屋顶 private String ceil; public String getFloor() { return floor; } public void setFloor(String floor) { this.floor = floor; } public String getWall() { return wall; } public void setWall(String wall) { this.wall = wall; } public String getCeil() { return ceil; } public void setCeil(String ceil) { this.ceil = ceil; }}
2）抽象建造者：HouseBuilder
public interface HouseBuilder { //修地板 public void makeFloor(); //修墙 public void makeWall(); //修天花板 public void makeCeil(); //返回房子 public House getHouse();}
3）具体建造者：PingFangBuilder、ApartmentBuilder
public class PingFangBuilder implements HouseBuilder { private House house = new House(); @Override public void makeFloor() { house.setFloor("平房---房顶"); } @Override public void makeWall() { house.setWall("平房---墙"); } @Override public void makeCeil() { house.setCeil("平房---天花板"); } @Override public House getHouse() { return house; }}
public class ApartmentBuilder implements HouseBuilder { private House house = new House(); @Override public void makeFloor() { house.setFloor("公寓---地板"); } @Override public void makeWall() { house.setWall("公寓---墙"); } @Override public void makeCeil() { house.setCeil("公寓---天花板"); } @Override public House getHouse() { return house; }} 4）DIrector：HouseDirector
public class HouseDirector { public House constructHouse(HouseBuilder builder) { builder.makeFloor(); builder.makeWall(); builder.makeCeil(); return builder.getHouse(); }} 5）Client
HouseBuilder builder1 = new PingFangBuilder();HouseDirector director1 = new HouseDirector();House pingFang = director1.constructHouse(builder1); HouseBuilder builder2 = new ApartmentBuilder();HouseDirector director2 = new HouseDirector();House apartment = director2.constructHouse(builder2);
（四）什么情况下使用建造模式
需要生成的产品对象有复杂的内部结构，。
需要生成的产品对象的属性相互依赖，即一个属性必须在一个属性被赋值后才可以被赋值。
在对象创建过程中，会使用系统的其他一些对象，这些对象在产品创建的过程中不易得到。
（五）抽象工厂模式和Builder模式的区别：
二者都是对象创建模式，在抽象工厂模式中，每调用一次工厂对象，都会返回一个完整的产品对象，客户端可能会把这些产品组装成一个更大更复杂的产品，也可能不会。建造者模式则不同，它一点一点地构造出一个复杂的产品，而这个产品的组装过程就发生在建造者角色内部，建造者模式的客户端拿到的是一个完成的产品。
也就是说，建造者模式处于更加宏观的尺度上，而建造者模式处于更加具体的尺度上。建造者模式所创建产品的零部件可由抽象工厂创建完成。