设计模式-建造者模式
一、建造者模式的的核心思想
工厂类提供了生产单个产品的功能，而建造者模式则可以将各种产品集中起来进行统一管理，建造者模式也是工厂模式的扩展，区别是它将各种产品集中了起来。
建造者模式用来创建复合对象，并把复合对象的创建过程加以抽象，通过子类继承和重载的方式，动态地创建具有复合属性的对象。所谓复合对象，指有别于一般的对象，该对象具有不同的复合属性。比如我们把一个农场看成一个复合对象，是因为该农场由多个猪、鸡、牛、羊组成的，这些单个的产品可能因为农场主的不同而不同，但这些不同的产品最终都能被组装成为一个农场。这些不同的产品我们可称为农场的复合属性，同样可称该农场为一个复合对象。
实际上，建造者模式等价于多个工厂方法模式加上其测试类所拥有的功能，即它不仅负责创建各个产品，还负责提供计算价钱等管理功能。使用建造者模式表示的结构如下图所示。
建造者类Far5 提供了生产各种产品的功能，并根据生产的数量添加到一个存储数组 List中同时提供了计算该农场销售价格的方法sum()。完整的代码如下程序所示：
建造者模式 Farm5.java
package creation.builder;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* @author Minggg 建造者模式
*/
public class Farm5 {
private List list = new ArrayList();
public void producePig(int count) {
for (int i = 0; i
此时我们可以调用该工厂类直接创建不同数量的产品，然后一次性取得销售的总价格，如下程序所示：
测试类Farm5Test.java
package creation.builder;
public class Farm5Test {
public static void test() {
// 创建工厂
Farm5 farm = new Farm5();
farm.producePig(20);//生产20 头猪
farm.produceChicken(1000);//生产1000 只鸡
farm.produceCattle(10);// 生产10 头牛
farm.produceSheep(50);// 生产50只羊
//计算总收入
int sum = farm.sum();
System.out.printIn("Fram5 总收入:"+sum);
}
public static void main(String[] args)
Farm5Test.test();
}
}
这里使用 Farm5 的方式比 Farm3简单得多，不需要在外部管理各种数量的产品，这种管理的工作全部交给了工厂类去实现，这就是建造者类的作用。
二、何时使用建造者模式
我们上面提到了 Builder 模式与工厂模式一样,都属于对象的创建型模式，都用来创建类的对象。但它们存在本质的区别：
- 在工厂模式里，我们无须关心产品的各部分是如何被创建的，也就是说，工厂式关注的是整个产品。
- 在 Builder 模式里，会把产品的创建过程抽象为多个部分。也就是说，Builder 模式关注的是产品各组成部分的创建过程。
因为上述关注点的不一样，工厂模式创建的产品是一个单一产品；Builder 模式创建的是一个复合产品。
简单地说，在具体的应用中，我们选用工厂模式来创建对象还是选用Builder 模式来创建对象，完全取决于我们的关注点。
比如同为创建一辆汽车，如果我们只需关注从工厂里造出的这一辆汽车本身(然后加以使用)，我们就可以使用工厂模式来创建该汽车。
但如果我们还应该关注该汽车的各部分是怎么造出来的(或者说，不同的工厂对产品的各部分的造法不一样)，我们就应该使用 Builder 模式。
三、Java中的应用–字符串建造者类 StringBuilder
在Java API中，字符串处理类 StringBuilder 就采用了建造者模式。它的产品就是追加的各种数据，包括字符串、int、long、数组等。该类继承自 AbstractStringBuilder，其中包含了数组 char value[]用来存储各种数据，并提供了一系列的 append()、delete()、insert()等函数用来增加、修改和删除名种数据，因此 StringBuilder 提供了构造该数据集的各部分的操作，这属于建造者模式。
其主要的代码如程序下所示：
字符串建造者类StringBuilder.iava
package iava.lang; public final class StringBuilder extends AbstractStringBuilder implements java.io.Serializable, CharSequence { public StringBuilder() { super(16); } public StringBuilder(int capacity) { super(capacity); } public StringBuilder(String str) { super(str.length()+ 16); append(str); } public StringBuilder(CharSequence seq) { this(seq.length()+ 16); append(seq); } public StringBuilder append(Object obj) { return append(String.valueOf(obj)); } public StringBuilder append(String str) { super.append(str); return this; } private StringBuilder append(StringBuilder sb) { if (sb == null) { return append("nul!"); } int len = sb.length(); int newcount = count + len; if(newcount > value.length) { expandCapacity(newcount); } sb.getChars(0, len, value, count); count = newcount; return this; } public StringBuilder append(StringBuffer sb){ super.append(sb); return this; } public StringBuilder append(CharSequence s){ if(s =- null) s = "nul"; if(s instanceof String) { return this.append((String)s); } if (s instanceof StringBuffer) { return this.append((StringBuffer)s); } if(s instanceof StringBuilder) { return this.append((StringBuilder)s); } return this.append(s, 0, s.length(); } public StringBuilder append(CharSequence s, int start, int end) { super.append(s, start, end); return this; } public StringBuilder append(char str[]){ super.append(str); return this; } public StringBuilder append(char str], int offset, int len) { super.append(str, offset, len); return this; } public StringBuilder append(boolean b) { super.append(b); return this; } public StringBuilder append(char c) { super.append(c); return this; } public StringBuilder append(int i){ super.append(i); return this; } public StringBuilder append(long lng) { super.append(lng); return this; } public StringBuilder append(float f){ super.append(f); return this; } public StringBuilder append(double d) { super.append(d); return this; } public StringBuilder delete(int start, int end) { super.delete(start, end); return this; } public StringBuilder replace(int start, int end, String str) { super.replace(start, end, str); return this; } public StringBuilder insert(int index, char strl], int offset, int len) { super.insert(index, str, offset, len); return this; } public String toString(){ return new String(value, 0, count); } }以上建造者类的产品是各种类型的数据，如String、int、long、char 等，它们组合起来构成了整个数据集。
四、Java中的应用–进程建造者类 ProcessBuilder
与 StringBuilder 建造者类一样，ProcessBuilder也是建造者类，它管理的数据对象是一系列的命令，这些进程的命令存储在command列表对象中，对该列表对象的创建和管理就构成了对该复合对象进行管理的功能。
完成管理后，可以调用star()来统一启动该复合对象中的所有命令，其主要的代码如下程序所示：
进程建造者类ProcessBuilder.java
package java.lang; import java.io.File; import java.io.IOException; import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.atil.Map; public final class ProcessBuilder { private List command; private File directory; private Map environment; private boolean redirectErrorStream; public ProcessBuilder(List command){ if(command == null) { throw new NullPointerException(); } this.command = command; } public ProcessBuilder(String.. command){ this.command = new ArrayList(command.length); for (String arg : command){ this.command.add(arg); } } public ProcessBuilder command(List command) { if (command == null) { throw new NullPointerException(); } this.command = command; return this; } public ProcessBuilder command(String.. command) { this.command = new ArrayList(command.length); for (String arg : command) { this.command.add(arg); } return this; } public List command() { return command; } public Process start() throws IOException { String[] cmdarray = command.toArray(new String[command.size()]); for (String arg : emdarray) { if (arg == null) { throw new NulPointerException(); } } String prog = cmdarray[0]; SecurityManager security = System.getSecurityManager(); if (security != null) { security.checkExec(prog); } String dir = directory == null ? null : directory.toString(); try { return ProcessImplstart(emdarray, environment, dir, redirectErrorStream); }catch (IOException e){ throw new IOException("Cannot run program \" + prog + "\""+ (dir == nul! ? "" ; " (in directory \"" + dir + "\’)")+":"+e.getMessage, e); } } }
