Design Pattern: Builder 模式

原文：http://www.riabook.cn/doc/designpattern/BuilderPattern.htm

您想要建立一个迷宫产生程式，迷宫使用二维阵列来定义，0表示道路，1表示墙，2表示宝物，根据所定义的二维迷宫阵列，您想要程式自动产生各种不同材质的迷宫，例如砖墙迷宫，钻石迷宫等等。
您可以在程式中定义两个角色，一个是指导迷宫建立的Director角色，一个是按照指导者指示建立迷宫的Builder角色，Director根据定义的迷宫阵列来指导Builder，只要更换Builder，就可以完成不同材质的迷宫。
可以使用下面的UML 类别图来表示上述的概念：

实际上的程式设计如下：

• MazeDirector.java

public class MazeDirector {
    private int[][] maze;
    private IMazeBuilder mazeBuilder;

    public void setMaze(int[][] maze) {
        this.maze = maze;
    }
    
    public void setMazeBuilder(IMazeBuilder mazeBuilder) {
        this.mazeBuilder = mazeBuilder;
    }
    
    public void buildMaze() {
        for(int i = 0; i < maze.length; i++) {
            for(int j = 0; j < maze[i].length; j++) {
                // 由于mazeBuilder是IMazeBuilder型态
                // 所以无论Builder实例为何，这边的程式都无需变动
                switch (maze[i][j]) {
                    case 0:
                        mazeBuilder.createRoadBlock();
                        break;
                    case 1:
                        mazeBuilder.createWallBlock();
                        break;
                    case 2:
                        mazeBuilder.createTreasureBlock();
                        break;
                    default:
                        System.out.println("undefined");
                }
            }
            mazeBuilder.nextRow();    
        }
    }
} 

IMazeBuilder.java

public interface IMazeBuilder {
    public void createRoadBlock();
    public void createWallBlock();
    public void createTreasureBlock();
    public void nextRow();
} 

SoliderMazeBuilder.java

public class SolidMazeBuilder implements IMazeBuilder {
    public void createWallBlock() {
        System.out.print("█");
    }
    
    public void createRoadBlock() {
        System.out.print("　");
    }
    
    public void createTreasureBlock() {
        System.out.print("$ ");
    }
    
    public void nextRow() {
        System.out.println();
    }
} 

DiamondMazeBuilder.java

public class DiamondMazeBuilder implements IMazeBuilder {
    public void createWallBlock() {
        System.out.print("◇");
    }
    
    public void createRoadBlock() {
        System.out.print("　");
    }
    
    public void createTreasureBlock() {
        System.out.print("* ");
    }
    
    public void nextRow() {
        System.out.println();
    }    
}  

使用下面的程式来测试一下，它将产生两个迷宫图形：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] maze = {{1, 1, 1, 1, 1, 1, 1}, 
                        {1, 0, 0, 0, 0, 2, 1}, 
                        {1, 0, 1, 0, 1, 0, 1}, 
                        {1, 0, 2, 1, 0, 1, 1}, 
                        {1, 1, 0, 1, 0, 1, 1}, 
                        {1, 0, 0, 2, 0, 0, 1}, 
                        {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1}};
        
        MazeDirector mazeDirector = new MazeDirector();
        mazeDirector.setMaze(maze);
        
        System.out.println("Build SolidMaze....");
        mazeDirector.setMazeBuilder(new SolidMazeBuilder());
        mazeDirector.buildMaze();
        
        System.out.println("Build DiamondMaze....");
        
        mazeDirector.setMazeBuilder(
                       new DiamondMazeBuilder());
        mazeDirector.buildMaze();
    }
} 

在迷宫例子中并没有产生或返回产品物件，这视您的需求而定，迷宫例子只是将结果输出至主控台，您也可以设计一个产品物件，或是将结果直接输出为文件。
在 Gof 中有给出了一个不错的例子，以设计文件剖析器为例，该剖析器可以将文件转换为其它的格式，以DOC文件剖析器为例好了，假设希望析剖器可以将DOC文件转换为RTF或是PDF文件，可以如下设计结构：

简单来说，建筑者模式适用的场合，在于使得您可以依赖抽象的建筑蓝图，而实际建造时可以使用不同的实例，这是其之所以命为Builder的原因。