本文根據光頭強做電鋸的故事，講解一下Java設計模式中的“建造者模式”，故事性更強，配合著程式碼講解，讓大家更輕鬆的掌握“建造者模式”。
一、故事背景
（一）什麼是建造者模式？
建造者模式它是一種將複雜物件的構造與其表示分開，以便相同的構造過程可以建立不同的表示的設計模式。
（二）基本組成單元有哪些？
一個完整的建造者模式分為4個部分：
- 1.建造者（Builder）：用於建立Product物件的部分的抽象介面。
- 2.具體建造者（ConcreteBuilder）：通過實現Builder介面構建和組裝產品的一部分。
- 3.指揮者（Director）：它直接Builder介面來構造物件。
- 4.產品（Product）：需要構建的複雜的物件。
（三）使用場景
一般用於複雜的物件內部，比如：一個物件有多個功能，可以在它的內部用多個方法具體描述每個功能，然後呼叫這個類的時候，就可以直自由的構建出這個類物件（比如：new Person().setName("18").setAge(20).build();其實這個Person類就做了具體的物件構建的操作邏輯。），也有網友狹隘的說鏈式呼叫就是建造者模式，其實那是片面的認識，雖然是一種表現形式，但是實際操作中有很多不同的表現形式，不能一概而論。下面就一個例項詳解一下基本使用到複雜多變的使用場景。
二、基本使用場景
（一）各個類的介紹：
光頭強於是去了鎮子上的五金店鋪，，光頭強心理嘀咕著：“不光能砍樹，還能嚇跑熊大熊二，看它還敢來欺負自己。”於是跟那個老闆的說了自己的需求：“我要買一把電手鋸”。老闆說：“不好意思，沒有了，需要預定，預計一個星期之後就到了。”然後光頭強就下單了，老闆就電話通知手電鋸工廠下了訂單，然後工廠開始生產手電鋸。
這回還沒把熊大熊二嚇跑，於是光頭強又跑到鎮子上，找到了五金店的老闆，讓老闆給他一把厲害的鋸子。光頭強這回跟那個老闆的說了自己的需求：“我要一把厲害的電手鋸，上回那個沒有趕走熊大熊二，你這裡有沒有厲害的手電鋸”。老闆逐個都介紹了一遍，光頭強一對比，發現並沒有自己想要的獨一無二的那個。於是跟那個老闆的說了自己的需求：“我需要的是這樣的：調速防誤觸智慧開關、動力強耐高溫散熱好的純銅電機、環保大容量鋰電池、人體工體學包膠防滑防抖手柄、環保防觸電插頭、加厚加固耐磨抗打擊防護罩、高硬度鋸片、然後額外配上LED燈，錢不是問題”。老闆說沒問題，半個月之後過來取吧。光頭強於是交了定金，興奮的回家了。坐等老闆的好訊息了。
車間要準備要投入生產的機器，還有各種原材料和模具：
/**
* 鏈鋸建築者
*/
public interface ChainsawBuilder {
// 蓄電池
void battery();
// 電動機
void motor();
// 減速箱
void reductionGearbox();
// 防護罩
void hood();
// 手柄
void handle();
// 開關
void switches();
// 插頭
void plug();
// 圓鋸片
void circularSaw();
// 獲取鏈鋸（產品）的例項
Chainsaws getChainsaws();
}
複製程式碼接下來就是具體的車間按照現有的材料進行生產：
/**
* 鏈鋸建築者（具體建築者）
*/
public class ChainsawBuilderImpl implements ChainsawBuilder{
private Chainsaws chainsaws;
public ChainsawBuilderImpl() {
chainsaws = new Chainsaws();
}
@Override
public void battery() {
chainsaws.setBattery("普通鋰電池");
}
@Override
public void motor() {
chainsaws.setMotor("普通鋁電動機");
}
@Override
public void reductionGearbox() {
chainsaws.setReductionGearbox("普通減速箱");
}
@Override
public void hood() {
chainsaws.setHood("普通PVC塑料");
}
@Override
public void handle() {
chainsaws.setHandle("普通PVC塑料");
}
@Override
public void switches() {
chainsaws.setSwitches("普通拉線開關");
}
@Override
public void plug() {
chainsaws.setPlug("普通三口插頭");
}
@Override
public void circularSaw() {
chainsaws.setCircularSaw("普通鋼鋸片");
}
@Override
public Chainsaws getChainsaws() {
return chainsaws;
}
}
複製程式碼最終產品就具備這些功能：
/**
* 產品（鏈鋸）
*/
public class Chainsaws {
// 蓄電池
private String battery;
// 電動機
private String motor;
// 減速箱
private String reductionGearbox;
// 防護罩
private String hood;
// 手柄
private String handle;
// 開關
private String switches;
// 插頭
private String plug;
// 圓鋸片
private String circularSaw;
public String getBattery() {
return battery;
}
public void setBattery(String battery) {
this.battery = battery;
}
public String getMotor() {
return motor;
}
public void setMotor(String motor) {
this.motor = motor;
}
public String getReductionGearbox() {
return reductionGearbox;
}
public void setReductionGearbox(String reductionGearbox) {
this.reductionGearbox = reductionGearbox;
}
public String getHood() {
return hood;
}
public void setHood(String hood) {
this.hood = hood;
}
public String getHandle() {
return handle;
}
public void setHandle(String handle) {
this.handle = handle;
}
public String getSwitches() {
return switches;
}
public void setSwitches(String switches) {
this.switches = switches;
}
public String getPlug() {
return plug;
}
public void setPlug(String plug) {
this.plug = plug;
}
public String getCircularSaw() {
return circularSaw;
}
public void setCircularSaw(String circularSaw) {
this.circularSaw = circularSaw;
}
@Override
public String toString() {
return "Chainsaws{" +
"\n battery='" + battery + '\'' +
", motor='" + motor + '\'' +
", reductionGearbox='" + reductionGearbox + '\'' +
", hood='" + hood + '\'' +
", handle='" + handle + '\'' +
", switches='" + switches + '\'' +
", plug='" + plug + '\'' +
", circularSaw='" + circularSaw + '\'' +
"鏈鋸已經做好了\n" + '}';
}
}
複製程式碼老闆作為一箇中間人的角色，需要跟廠商對接，電話通知建造方，檢視進度如何了：
/**
* 五金店老闆（驗收方）
*/
public class HardwareStoreBoss {
// 電話通知建造方，檢視進度如何了
public Chainsaws notify(ChainsawBuilder builder){
// 蓄電池
builder.battery();
// 電動機
builder.motor();
// 減速箱
builder.reductionGearbox();
// 防護罩
builder.hood();
// 手柄
builder.handle();
// 開關
builder.switches();
// 插頭
builder.plug();
// 圓鋸片
builder.circularSaw();
return builder.getChainsaws();
}
}
複製程式碼過了幾天，光頭強打電話給五金店老闆。
HardwareStoreBoss hardwareStoreBoss = new HardwareStoreBoss();
複製程式碼五金店老闆跟光頭強說你等會兒，我先去問問鏈鋸做好了沒，於是：
Chainsaws chainsaws = hardwareStoreBoss.notify(new ChainsawBuilderImpl());
System.out.println(chainsaws.toString());
複製程式碼這時候列印結果是：
Chainsaws{
battery='普通鋰電池', motor='普通鋁電動機', reductionGearbox='普通減速箱', hood='普通PVC塑料', handle='普通PVC塑料', switches='普通拉線開關', plug='普通三口插頭', circularSaw='普通鋼鋸片'鏈鋸已經做好了
}
複製程式碼然後五金店老闆去生產那裡取貨，然後再通知光頭強過去取貨。
（二）UML圖解如下：
三、新增建造者介面（換一個新鏈鋸）
（一）各個類的介紹：
光頭強拿到貨之後，就興高采烈的去試著砍樹，結果發現砍了幾棵樹，要麼就是沒電了，要麼就是掉鏈子了，這怎麼行？光頭強這回要求老闆退貨，老闆不幹，這樣吧。我給你返回維修。維修費我出。光頭強不幹，堅決要退貨，老闆犟不過，要不這樣，給你換一個效能更高階的鏈鋸，你只要補差價就好了，怎麼樣，工廠那邊正好有批次在做的，給你預定一個，一週內可以就拿到貨了。光頭強爽快的答應了。
於是工廠這邊也利用原有的功能（介面ChainsawBuilder），加入新的一些功能（新建一個類ChainsawBuilderImpl2），就開始製造了。基本功能都差不多的，只是換一些零部件，如下所示：
/**
* 鏈鋸建築者（具體建築者）
*/
public class ChainsawBuilderImpl2 implements ChainsawBuilder{
private Chainsaws chainsaws;
public ChainsawBuilderImpl2() {
chainsaws = new Chainsaws();
}
@Override
public void battery() {
chainsaws.setBattery("環保大容量鋰電池");
}
@Override
public void motor() {
chainsaws.setMotor("動力強耐高溫散熱好的純銅電機");
}
@Override
public void reductionGearbox() {
chainsaws.setReductionGearbox("減震變頻高功率變速箱");
}
@Override
public void hood() {
chainsaws.setHood("加厚加固耐磨抗打擊防護罩");
}
@Override
public void handle() {
chainsaws.setHandle("人體工體學包膠手柄");
}
@Override
public void switches() {
chainsaws.setSwitches("調速防誤觸智慧開關");
}
@Override
public void plug() {
chainsaws.setPlug("環保防觸電插頭");
}
@Override
public void circularSaw() {
chainsaws.setCircularSaw("高硬度鋸片");
}
@Override
public Chainsaws getChainsaws() {
return chainsaws;
}
}
複製程式碼同樣的過了幾天，光頭強打電話給五金店老闆。
HardwareStoreBoss hardwareStoreBoss = new HardwareStoreBoss();
複製程式碼五金店老闆跟光頭強說你等會兒，我先去問問鏈鋸（這時候是：新鏈鋸）做好了沒，於是：
Chainsaws chainsaws = hardwareStoreBoss.notify(new ChainsawBuilderImpl2());
System.out.println(chainsaws.toString());
複製程式碼這時候列印結果是：
Chainsaws{
battery='環保大容量鋰電池', motor='動力強耐高溫散熱好的純銅電機', reductionGearbox='減震變頻高功率變速箱', hood='加厚加固耐磨抗打擊防護罩', handle='人體工體學包膠手柄', switches='調速防誤觸智慧開關', plug='環保防觸電插頭', circularSaw='高硬度鋸片'鏈鋸已經做好了
}
複製程式碼於是光頭強就去拿到新鏈鋸愉快的砍樹去了。
（二）UML圖解如下：
四、減少指揮者角色（光頭強聯絡廠家定製）
（一）各個類的介紹：
光頭強發現一個鏈鋸不夠用了，還想再買一個，但是每次通過五金店老闆去詢問太麻煩了，於是通過網上官網查詢，找到了生產廠家的售後電話，直接聯絡他們，又重新定製了一個鏈鋸。
廠家看光頭強已經是第三次購買，算是VIP使用者了，特意為他開了一個後門，車間有同意協調（鏈鋸建造者類）專門管理。
/**
* 鏈鋸建築者
*/
public interface ChainsawBuilder {
// 蓄電池
ChainsawBuilder battery(String name);
// 電動機
ChainsawBuilder motor(String name);
// 減速箱
ChainsawBuilder reductionGearbox(String name);
// 防護罩
ChainsawBuilder hood(String name);
// 手柄
ChainsawBuilder handle(String name);
// 開關
ChainsawBuilder switches(String name);
// 插頭
ChainsawBuilder plug(String name);
// 圓鋸片
ChainsawBuilder circularSaw(String name);
// 獲取鏈鋸（產品）的例項
Chainsaws getChainsaws();
}
複製程式碼這樣一來，可以快速由專人負責找到對應的零件。
具體的生產建築者這邊也沒閒著，也跟著做了改變，之前是規矩寫死的，我這裡有什麼，客戶才能定製什麼（方法傳入的String型別的引數），現在是可互需要的是什麼，我這邊就負責生產什麼樣的。具體如下：
/**
* 鏈鋸建築者（具體建築者）
*/
public class ChainsawBuilderImpl2 implements ChainsawBuilder {
private Chainsaws chainsaws;
public ChainsawBuilderImpl2() {
chainsaws = new Chainsaws();
}
@Override
public ChainsawBuilder battery(String name) {
chainsaws.setBattery(name);
return this;
}
@Override
public ChainsawBuilder motor(String name) {
chainsaws.setMotor(name);
return this;
}
@Override
public ChainsawBuilder reductionGearbox(String name) {
chainsaws.setReductionGearbox(name);
return this;
}
@Override
public ChainsawBuilder hood(String name) {
chainsaws.setHood(name);
return this;
}
@Override
public ChainsawBuilder handle(String name) {
chainsaws.setHandle(name);
return this;
}
@Override
public ChainsawBuilder switches(String name) {
chainsaws.setSwitches(name);
return this;
}
@Override
public ChainsawBuilder plug(String name) {
chainsaws.setPlug(name);
return this;
}
@Override
public ChainsawBuilder circularSaw(String name) {
chainsaws.setCircularSaw(name);
return this;
}
@Override
public Chainsaws getChainsaws() {
return chainsaws;
}
}
複製程式碼光頭強這時候想問廠家做好了沒,告訴廠家自己要做的零部件的型別，廠家就一次性安排生產了：
ChainsawBuilderImpl2 chainsawBuilderImpl2 = new ChainsawBuilderImpl2();
Chainsaws chainsaws = chainsawBuilderImpl2.battery("環保大容量鋰電池")
.motor("動力強耐高溫散熱好的純銅電機")
.reductionGearbox("減震變頻高功率變速箱")
.hood("加厚加固耐磨抗打擊防護罩")
.handle("人體工體學包膠手柄")
.switches("調速防誤觸智慧開關")
.plug("環保防觸電插頭")
.circularSaw("高硬度鋸片")
.getChainsaws();
複製程式碼這時候列印結果還是一樣的：
Chainsaws{
battery='環保大容量鋰電池', motor='動力強耐高溫散熱好的純銅電機', reductionGearbox='減震變頻高功率變速箱', hood='加厚加固耐磨抗打擊防護罩', handle='人體工體學包膠手柄', switches='調速防誤觸智慧開關', plug='環保防觸電插頭', circularSaw='高硬度鋸片'鏈鋸已經做好了
}
複製程式碼