Java設計模式（二）

Builder

定義

一步一步從簡單對象建立起復雜對象

何處使用和益處

僅僅明確類型和內容就可以做出一個復雜對象。建成的對象與創建它的細節分開。

將創建一個復雜對象的過程和該對象所包含的組件做接耦化。

將創建和表達的代碼分離。

程序員對創建的過程有更好的控制。

相關模式包括：

抽象工廠模式，它主要是集中在工廠模式的層面，也許簡單，也許復雜。而一個Builder模式主要用來建立基於簡單對象的復雜對象。

復合模式，主要用來建立復雜對象。

舉例

比如建一個房子，我們需要這麼幾步：

1 打基礎

2 建框架

3 建室外

4 建室內

讓我們用一個抽象類HouseBuilder來定義這四步。任何HouseBuilder類的子類將遵循這四步來建這個房子（也就是說，實施子類裡的四個方法）。然後我們用一個WorkShop的類來強制實施這四步的順序（也就是說，我們必須要在前三步都完成的情況下，才能建室內）。TestBuilder類將用來測試這些類之間的協調性以及檢驗建房的過程。

import java.util.*;
class WorkShop {
　　 //force the order of building process
　　 public void construct(HouseBuilder hb) {
　　　　 hb.buildFoundation();
　　　　 hb.buildFrame();
　　　　 hb.buildExterior();
　　　　 hb.buildInterior();
　　 }
}

//建房的抽象類中定義了建房的4個方法

abstract class HouseBuilder {
　　 protected House house = new House();
　　 protected String showProgress() {
　　　　 return house.toString();
　　 }
　　 abstract public void buildFoundation();
　　 abstract public void buildFrame();
　　 abstract public void buildExterior();
　　 abstract public void buildInterior();
}

//建一層房子，注意它的4個方法的具體實施

class OneStoryHouse extends HouseBuilder {
　　 public OneStoryHouse(String features) {
　　　　 house.setType(this.getClass() + " " + features);
　　 }
　　 public void buildFoundation() {
　　　　 //doEngineering()
　　　　 //doExcavating()
　　　　 //doPlumbingHeatingElectricity()
　　　　 //doSewerWaterHookUp()
　　　　 //doFoundationInspection()
　　　　 house.setProgress("foundation is done");
　　 }
　　 public void buildFrame() {
　　　　 //doHeatingPlumbingRoof()
　　　　 //doElectricityRoute()
　　　　 //doDoorsWindows()
　　　　 //doFrameInspection()
　　　　 house.setProgress("frame is done");
　　 }
　　 public void buildExterior() {
　　　　 //doOverheadDoors()
　　　　 //doBrickWorks()
　　　　 //doSidingsoffitsGutters()
　　　　 //doDrivewayGarageFloor()
　　　　 //doDeckRail()
　　　　 //doLandScaping()
　　　　 house.setProgress("Exterior is done");
　　 }
　　 public void buildInterior() {
　　　　 //doAlarmPrewiring()
　　　　 //doBuiltinVacuum()
　　　　 //doInsulation()
　　　　 //doDryWall()
　　　　 //doPainting()
　　　　 //doLinoleum()
　　　　 //doCabinet()
　　　　 //doTileWork()
　　　　 //doLightFixtureBlinds()
　　　　 //doCleaning()
　　　　 //doInteriorInspection()
　　　　 house.setProgress("Interior is under going");
　　 }
}

//建兩層房子，注意它的4個方法的具體實施和建一層房子的不同

class TwoStoryHouse extends HouseBuilder {
　　 public TwoStoryHouse(String features) {
　　　　 house.setType(this.getClass() + " " + features);
　　 }
　　 public void buildFoundation() {
　　　　 //doEngineering()
　　　　 //doExcavating()
　　　　 //doPlumbingHeatingElectricity()
　　　　 //doSewerWaterHookUp()
　　　　 //doFoundationInspection()
　　　　 house.setProgress("foundation is done");
　　 }
　　 public void buildFrame() {
　　　　 //doHeatingPlumbingRoof()
　　　　 //doElectricityRoute()
　　　　 //doDoorsWindows()
　　　　 //doFrameInspection()
　　　　 house.setProgress("frame is under construction");
　　 }
　　 public void buildExterior() {
　　　　 //doOverheadDoors()
　　　　 //doBrickWorks()
　　　　 //doSidingsoffitsGutters()
　　　　 //doDrivewayGarageFloor()
　　　　 //doDeckRail()
　　　　 //doLandScaping()
　　　　 house.setProgress("Exterior is waiting to start");
　　 }
　　 public void buildInterior() {
　　　　 //doAlarmPrewiring()
　　　　 //doBuiltinVacuum()
　　　　 //doInsulation()
　　　　 //doDryWall()
　　　　 //doPainting()
　　　　 //doLinoleum()
　　　　 //doCabinet()
　　　　 //doTileWork()
　　　　 //doLightFixtureBlinds()
　　　　 //doCleaning()
　　　　 //doInteriorInspection()
　　　　 house.setProgress("Interior is not started yet");
　　 }
}
class House {
　　 private String type = null;
　　 private List features = new ArrayList();
　　 public House() {
　　 }
　　 public House(String type) {
　　　　 this.type = type;
　　 }
　　 public void setType(String type) {
　　　　 this.type = type;
　　 }
　　 public String getType() {
　　　　 return type;
　　 }
　　 public void setProgress(String s) {
　　　　 features.add(s);
　　 }
　　 public String toString() {
　　　　 StringBuffer ff = new StringBuffer();
　　　　 String t = type.substring(6);
　　　　 ff.append(t + "n ");
　　　　 for (int i = 0; i < features.size(); i ++) {
　　　　　　 ff.append(features.get(i) + "n ");
　　　　 }
　　　　 return ff.toString();
　　 }
}
class TestBuilder　{
　　 public static void main(String[] args) {
　　　 HouseBuilder one = new OneStoryHouse("2 bedrooms, 2.5 baths, 2-car garage, 1500 sqft");
　　　 HouseBuilder two = new TwoStoryHouse("4 bedrooms, 4 baths, 3-car garage, 5000 sqft");
　　　 WorkShop shop = new WorkShop();
　　　 shop.construct(one);
　　　 shop.construct(two);

　　　 System.out.println("Check house building progress: n");
　　　 System.out.println(one.showProgress());
　　　 System.out.println(two.showProgress());
　 }
}

//需要用jdk1.5以上來編譯

C:> javac TestBuilder.java
C:> java TestBuilder

//運行結果

Check house building progress:
OneStoryHouse 2 bedrooms, 2.5 baths, 2-car garage, 1500 sqft
foundation is done
frame is done
Exterior is done
Interior is under going
TwoStoryHouse 4 bedrooms, 4 baths, 3-car garage, 5000 sqft
foundation is done
frame is under construction
Exterior is waiting to start
Interior is not started yet

要更進一步優化上面這個例子的話，每一個doXXX的方法都可以設計成一個類。同樣的功能類可以只設計一次，然後被其他類使用，比如，門，窗，廚房等等。

另外，如果要寫一個匹薩餅的程序，每一個成分都可以設計成一個類。一個匹薩餅至少包含了幾種成分。不同的匹薩餅有不同的成分。這樣，我們就可以將Builder的設計模式用上了。