概念

將一個複雜物件的構建與它的表示分離，使得同樣的構建過程可以建立不同的表示。在使用者不知道物件的建造過程和細節的情況下就可以直接建立複雜的物件。

應用場景

• 建立複雜物件的演算法獨立於組成物件的部件
• 同一個建立過程需要有不同的內部表象的產品物件

優缺點

優點：

• 易於解耦
  將產品本身與產品建立過程進行解耦，可以使用相同的建立過程來得到不同的產品。也就說細節依賴抽象。
• 易於精確控制物件的建立
  將複雜產品的建立步驟分解在不同的方法中，使得建立過程更加清晰
• 易於擴充
  增加新的具體建造者無需修改原有類庫的程式碼，易於擴充，符合“開閉原則“。

缺點：

• 建造者模式所建立的產品一般具有較多的共同點，其組成部分相似；如果產品之間的差異性很大，則不適合使用建造者模式，因此其使用範圍受到一定的限制。
• 如果產品的內部變化複雜，可能會導致需要定義很多具體建造者類來實現這種變化，導致系統變得很龐大。

結構與參與者

1. Builder（抽象建造者）：它為建立一個產品Product物件的各個部件指定抽象介面，將建造的具體過程交與它的子類來實現。在該介面中一般宣告兩類方法，一類方法是buildPartX()，它們用於建立複雜物件的各個部件;另一類方法是getResult()，它們用於返回複雜物件。Builder既可以是抽象類，也可以是介面。
2. ConcreteBuilder（具體建造者）：它實現了Builder介面，實現各個部件的具體構造和裝配方法，定義並明確它所建立的複雜物件，也可以提供一個方法返回建立好的複雜產品物件。
3. Product（產品角色）：它是被構建的複雜物件，包含多個組成部件，具體建造者建立該產品的內部表示並定義它的裝配過程。
4. Director（指揮者）：又稱為導演類，它負責安排複雜物件的建造次序，指揮者與抽象建造者之間存在關聯關係，可以在其construct()建造方法中呼叫建造者物件的部件構造與裝配方法，完成複雜物件的建造。客戶端一般只需要與指揮者進行互動，在客戶端確定具體建造者的型別，並例項化具體建造者物件（也可以通過配置檔案和反射機制），然後通過指揮者類的建構函式或者Setter方法將該物件傳入指揮者類中。

程式碼實現

步驟1：定義組裝的過程（Builder）

public abstract class Builder {  
//第一步：裝CPU
//宣告為抽象方法，具體由子類實現 
    public abstract void BuildCPU();
//第二步：裝主機板
//宣告為抽象方法，具體由子類實現 
    public abstract void BuildMainboard();
//第三步：裝硬碟
//宣告為抽象方法，具體由子類實現 
    public abstract void BuildHD();
//返回產品的方法：獲得組裝好的電腦
    public abstract Computer GetComputer();
}

步驟2：Director委派裝配任務給Builder

public class Director{
    //指揮裝機人員組裝電腦
    public void Construct(Builder builder){
        builder.BuildCPU();
        builder.BuildMainboard();
        builder.BuildHD();
    }
 }

步驟3：建立具體的建造者（ConcreteBuilder）
繼承Builder介面

//裝機人員1
public class ConcreteBuilder extends Builder{
    //建立產品例項
    Computer computer = new Computer();

    //組裝產品
    @Override
    public void BuildCPU(){  
       computer.Add("組裝CPU");
    }  
    @Override
    public void BuildMainboard(){  
       computer.Add("組裝主機板");
    }  
    @Override
    public void BuildHD(){  
       computer.Add("組裝硬碟");
    }  

    //返回組裝成功的電腦
    @Override
    public Computer GetComputer(){  
        return computer;
    }  
}

步驟4： 定義具體產品類（Product）

public class Computer{
    //電腦元件的集合
    private List<String> parts = new ArrayList<String>();

    //用於將元件組裝到電腦裡
    public void Add(String part){
        parts.add(part);
    }

    public void Show(){
        for (int i = 0;i<parts.size();i++){    
            System.out.println(“元件”+parts.get(i)+“裝好了”);
        }
        System.out.println(“電腦組裝完成，請驗收”);
    }
}

步驟5：客戶端呼叫

public class CreatComputer{
    public static void main(String[] args){
        //逛了很久終於發現一家合適的電腦店
        //找到該店的老闆和裝機人員
        Director director = new Director();
        Builder builder = new ConcreteBuilder();

        //溝通需求後，老闆叫裝機人員去裝電腦
        director.Construct(builder);

        //裝完後，組裝人員搬來組裝好的電腦
        Computer computer = builder.GetComputer();

        //組裝人員展示電腦給小成看
        computer.Show();
    }
}

參考資料

設計模式（三）建造者模式
只一篇就夠了·設計模式(4) - 建造者模式
設計模式之建造者模式學習筆記
設計模式系列-建立者模式