抽象工厂模式实现对产品家族的创建，一个产品家族是这样的一系列产品：具有不同分类维度的产品组合，采用抽象工厂模式则是不需要关心构建过程，只关心什么产品由什么工厂生产即可。而建造者模式则是要求按照指定的蓝图建造产品，它的主要目的是通过组装零配件而产生一个新产品，两者的区别还是比较明显的，但是还有读者对这两个模式产生混淆，我们通过一个例子说明两者的差别。
现代化的汽车工厂能够批量生产汽车（不考虑手工打造的豪华车）。不同的工厂生产不同的汽车，宝马工厂生产宝马牌子的车，奔驰工厂生产奔驰牌子的车。车不仅具有不同品牌，还有不同的用途分类，如商务车Van，运动型车SUV等，我们按照两种设计模式分别实现车辆的生产过程。
30.2.1 按抽象工厂模式生产车辆
按照抽象工厂模式，首先需要定义一个抽象的产品接口即汽车接口，然后宝马和奔驰分别实现该接口，由于它们只具有了一个品牌属性，还没有定义一个具体的型号，属于对象的抽象层次，每个具体车型由其子类实现，如R系列的奔驰车是商务车，X系列的宝马车属于SUV，我们来看类图，如图30-3所示。
图30-3 车辆生产的工厂类图
在类图中，产品类很简单，我们从两个维度看产品：品牌和车型，每个品牌下都有两个车型，如宝马SUV，宝马商务车等，同时我们又建造了两个工厂，一个专门生产宝马车的宝马工厂BMWFactory，一个是生产奔驰车的奔驰车生产工厂BenzFactory。当然，汽车工厂也有两个不同的维度，可以建立这样两个工厂：一个专门生产SUV车辆的生产工厂，生产宝马SUV和奔驰SUV，另外一个工厂专门生成商务车，分别是宝马商务车和奔驰商务车，这样设计在技术上是完全可行的，但是在业务上是不可行的，为什么？这是因为你看到过有一个工厂既能生产奔驰SUV也能生产宝马SUV吗？这是不可能的，因为业务受限，除非是国内的山寨工厂。我们先来看产品类，汽车接口如代码清单30-12所示。
代码清单30-12 汽车接口
public interface ICar { //汽车的生产商，也就是牌子 public String getBand; //汽车的型号 public String getModel;} 在产品接口中我们定义了车辆有两个可以查询的属性：品牌和型号，奔驰车和宝马车是两个不同品牌的产品，但不够具体，只是知道它们的品牌而已，还不能够实例化，因此还是一个抽象类，如代码清单30-13所示。
代码清单30-13 抽象宝马车
public abstract class AbsBMW implements ICar { private final static String BMW_BAND = /"宝马汽车/"; //宝马车 public String getBand { return BMW_BAND; } //型号由具体的实现类实现 public abstract String getModel;} 抽象产品类中实现了产品的类型定义，车辆的型号没有实现，两实现类分别实现商务车和运动型车，分别如代码清单30-14、代码清单30-15所示。
代码清单30-14 宝马商务车
public class BMWVan extends AbsBMW { private final static String SEVENT_SEARIES = /"7系列车型商务车/"; public String getModel { return SEVENT_SEARIES; }} 代码清单30-15 宝马SUV
public class BMWSuv extends AbsBMW { private final static String X_SEARIES = /"X系列车型SUV/"; public String getModel { return X_SEARIES; }} 奔驰车与宝马车类似，都已经有清晰品牌定义，但是型号还没有确认，也是一个抽象的产品类，如代码清单30-16所示。
代码清单30-16 抽象奔驰车
public abstract class AbsBenz implements ICar { private final static String BENZ_BAND = /"奔驰汽车/"; public String getBand { return BENZ_BAND; } //具体型号由实现类完成 public abstract String getModel;} 由于分类的标准是相同的，因此奔驰车也应该有商务车和运动车两个类型，分别如代码清单30-17和代码清单30-18所示。
代码清单30-17 奔驰商务车
public class BenzVan extends AbsBenz { private final static String R_SERIES = /"R系列商务车/"; public String getModel { return R_SERIES; }}代码清单30-18 奔驰SUVpublic class BenzSuv extends AbsBenz { private final static String G_SERIES = /"G系列SUV/"; public String getModel { return G_SERIES; }} 所有的产品类都已经实现了，剩下的工作就是要定义工厂类进行生产，由于产品类型多样，也导致了必须有多个工厂类来生产不同产品，首先就需要定义一个抽象工厂，声明每个工厂必须完成的职责，如代码清单30-19所示。
代码清单30-19 抽象工厂
public interface CarFactory { //生产SUV public ICar createSuv; //生产商务车 public ICar createVan;} 抽象工厂定义了每个工厂必须生产两个类型车：SUV（运动车）和VAN（商务车），否则一个工厂就不能被实例化，我们来看宝马车工厂，如代码清单30-20所示。
代码清单30-20 宝马车工厂
public class BMWFactory implements CarFactory { //生产SUV public ICar createSuv { return new BMWSuv; } //生产商务车 public ICar createVan{ return new BMWVan; }} 很简单，你要我生产宝马商务车，没问题，直接产生一个宝马商务车对象，返回给调用者，这对调用者来说根本不需要关心到底是怎么生产的，它只要找到一个宝马工厂，即可生产出自己需要的产品（汽车）。奔驰车工厂与此类似，如代码清单30-21所示。
代码清单30-21 奔驰车工厂
public class BenzFactory implements CarFactory { //生产SUV public ICar createSuv { return new BenzSuv; } //生产商务车 public ICar createVan{ return new BenzVan; }} 产品和工厂都具备了，剩下的工作就是建立一个场景类模拟调用者调用，如代码清单30-22所示。
代码清单30-22 场景类
public class Client { public static void main(String args) { //要求生产一辆奔驰SUV System.out.println(/"===要求生产一辆奔驰SUV===/"); //首先找到生产奔驰车的工厂 System.out.println(/"A、找到奔驰车工厂/"); CarFactory carFactory= new BenzFactory; //开始生产奔驰SUV System.out.println(/"B、开始生产奔驰SUV/"); ICar benzSuv = carFactory.createSuv; //生产完毕，展示一下车辆信息 System.out.println(/"C、生产出的汽车如下：/"); System.out.println(/"汽车品牌：/"+benzSuv.getBand); System.out.println(/"汽车型号：/" + benzSuv.getModel); }} 运行结果如下所示：
===要求生产一辆奔驰SUV===
A、找到奔驰车工厂
B、开始生产奔驰SUV
C、生产出的汽车如下：
汽车品牌：奔驰汽车
汽车型号：G系列SUV
对外界调用者来说，只要更换一个具备相同结构的对象，即可发生非常大的改变，如我们原本使用BenzFactory生产汽车，但是过了一段时间后，我们的系统需要生产宝马汽车，这对系统来说不需要很大的改动，只要把工厂类使用BMWFactory代替即可，立刻可以生产出宝马车，注意这里生产的是一辆完整的车，对于一个产品，只要给出产品代码（车类型）即可生产，抽象工厂模式把一辆车认为是一个完整的、不可拆分的对象。它注重完整性，一个产品一旦找到一个工厂生产，那就是固定的型号，不会出现一个宝马工厂生产奔驰车的情况。那现在的问题是我们就想要一辆混合的车型，如奔驰的引擎，宝马的车轮，那该怎么处理呢？使用我们的建造者模式！
30.2.2 按建造者模式生产车辆
按照建造者模式设计一个生产车辆需要把车辆进行拆分，拆分成引擎和车轮两部分，然后由建造者进行建造，想要什么车，你只要有设计图纸就成，马上可以制造一辆车出来。它注重的是对零件的装配、组合、封装，它从一个细微构件装配角度看待一个对象。我们来看生产车辆的类图，如图30-4所示。
注意看我们类图中的蓝图类Blueprint，它负责对产品建造过程定义。既然要生产产品，那必然要对产品进行一个描述，在类图中我们定义了一个接口来描述汽车，如代码清单30-23所示。
代码清单30-23 车辆产品描述
public interface ICar { //汽车车轮 public String getWheel; //汽车引擎 public String getEngine;}
图30-4 建造者模式建造车辆
我们定义一辆车必须有车轮和引擎，具体的产品如代码清单30-24所示。
代码清单30-24 具体车辆
public class Car implements ICar { //汽车引擎 private String engine; //汽车车轮 private String wheel; //一次性传递汽车需要的信息 public Car(String _engine,String _wheel){ this.engine = _engine; this.wheel = _wheel; } public String getEngine { return engine; } public String getWheel { return wheel; } public String toString{ return /"车的轮子是：/" + wheel + /"n车的引擎是：/" + engine; }} 一个简单的JavaBean定义产品的属性，明确对产品的描述。我们继续来思考，因为我们的产品是比较抽象的，它没有指定引擎的型号，也没有指定车轮的牌子，那么这样的组合方式有很多，完全要靠建造者来建造，建造者说要生产一辆奔驰SUV那就得用奔驰的引擎和奔驰的车轮，该建造者对于一个具体的产品来说是绝对的权威，我们来描述一下建造者，如代码清单30-25所示。
代码清单30-25 抽象建造者
public abstract class CarBuilder { //待建造的汽车 private ICar car; //设计蓝图 private Blueprint bp; public Car buildCar{ //按照顺序生产一辆车 return new Car(buildEngine,buildWheel); } //接收一份设计蓝图 public void receiveBlueprint(Blueprint _bp){ this.bp = _bp; } //查看蓝图，只有真正的建造者才可以查看蓝图 protected Blueprint getBlueprint{ return bp; } //建造车轮 protected abstract String buildWheel; //建造引擎 protected abstract String buildEngine;} 看到Blueprint类了，它中文的意思是“蓝图”，你要建造一辆车必须有一个设计样稿或者蓝图吧，否则怎么生产？怎么装配？该类就是一个可参考的生产样本，如代码清单30-26所示。
代码清单30-26 生产蓝图
public class Blueprint { //车轮的要求 private String wheel; //引擎的要求 private String engine; public String getWheel { return wheel; } public void setWheel(String wheel) { this.wheel = wheel; } public String getEngine { return engine; } public void setEngine(String engine) { this.engine = engine; } } 这和一个具体的产品Car类是一样的？错，不一样！它是一个蓝图，是一个可以参考的模板，有一个蓝图可以设计出非常多的产品，如有一个R系统的奔驰商务车设计蓝图，我们就可以生产出一系列的奔驰车。它指导我们的产品生产，而不是一个具体的产品。我们来看宝马车建造车间，如代码清单30-27所示。
代码清单30-27 宝马车建造车间
public class BMWBuilder extends CarBuilder { public String buildEngine { return super.getBlueprint.getEngine; } public String buildWheel { return super.getBlueprint.getWheel; }} 这是非常简单的类。只要获得一个蓝图，然后按照蓝图制造引擎和车轮即可，剩下的事情就交给抽象的建造者进行装配。奔驰车间与此类似，如代码清单30-28所示。
代码清单30-28 奔驰车建造车间
public class BenzBuilder extends CarBuilder { public String buildEngine { return super.getBlueprint.getEngine; } public String buildWheel { return super.getBlueprint.getWheel; }} 两个建造车间都已经完成，那现在的问题就变成了怎么让车间运作，谁来编写蓝图？谁来协调生产车间？谁来对外提供最终产品？于是导演类出场了，它不仅仅有每个车间需要的设计蓝图，还具有指导不同车间装配顺序的职责，如代码清单30-29所示。
代码清单30-29 导演类
public class Director { //声明对建造者的引用 private CarBuilder benzBuilder = new BenzBuilder; private CarBuilder bmwBuilder = new BMWBuilder; //生产奔驰SUV public ICar createBenzSuv{ //制造出汽车 return createCar(benzBuilder, /"benz的引擎/", /"benz的轮胎/"); } //生产出一辆宝马商务车 public ICar createBMWVan{ return createCar(benzBuilder, /"BMW的引擎/", /"BMW的轮胎/"); } //生产出一个混合车型 public ICar createComplexCar{ return createCar(bmwBuilder, /"BMW的引擎/", /"benz的轮胎/"); } //生产车辆 private ICar createCar(CarBuilder _carBuilder,String engine,String wheel){ //导演怀揣蓝图 Blueprint bp = new Blueprint; bp.setEngine(engine); bp.setWheel(wheel); System.out.println(/"获得生产蓝图/"); _carBuilder.receiveBlueprint(bp); return _carBuilder.buildCar; }} 这里有一个私有方法createCar，其作用是减少导演类中的方法对蓝图的依赖，全部由该方法来完成。我们编写一个场景类，如代码清单30-30所示。
代码清单30-30 场景类
public class Client { public static void main(String args) { //定义出导演类 Director director =new Director; //给我一辆奔驰车SUV System.out.println(/"===制造一辆奔驰SUV===/"); ICar benzSuv = director.createBenzSuv; System.out.println(benzSuv); //给我一辆宝马商务车 System.out.println(/"n===制造一辆宝马商务车===/"); ICar bmwVan = director.createBMWVan; System.out.println(bmwVan); //给我一辆混合车型 System.out.println(/"n===制造一辆混合车===/"); ICar complexCar = director.createComplexCar; System.out.println(complexCar); }} 场景类只要找到导演类（也就是车间主任了）说给我制造一辆这样的宝马车，车间主任马上通晓你的意图，设计了一个蓝图，然后命令建造车间拼命加班加点建造，最终返回给你一件最新出品的产品，运行结果如下所示：
===制造一辆奔驰SUV===
获得生产蓝图
车的轮子是：benz的轮胎
车的引擎是：benz的引擎
===制造一辆宝马商务车===
获得生产蓝图
车的轮子是：BMW的轮胎
车的引擎是：BMW的引擎
===制造一辆混合车===
获得生产蓝图
车的轮子是：benz的轮胎
车的引擎是：BMW的引擎
注意最后一个运行结果片段，我们可以立刻生产出一辆混合车型，只要有设计蓝图，这非常容易实现。反观我们的抽象工厂模式，它是不可能实现该功能的，因为它更关注的是整体，而不关注到底用的是奔驰引擎还是宝马引擎，而我们的建造者模式却可以很容易地实现该设计，市场信息变更了，我们就可以立刻跟进，生产出客户需要的产品。
30.2.3 最佳实践
注意看上面的描述，我们在抽象工厂模式中使用“工厂”来描述构建者，而在建造者模式中使用“车间”来描述构建者，其实我们已经在说它们两者的区别了，抽象工厂模式就好比是一个一个的工厂，宝马车工厂生产宝马SUV和宝马VAN，奔驰车工厂生产奔驰车SUV和奔驰VAN，它是从一个更高层次去看对象的构建，具体到工厂内部还有很多的车间，如制造引擎的车间、装配引擎的车间等，但这些都是隐藏在工厂内部的细节，对外不公布。也就是对领导者来说，他只要关心一个工厂到底是生产什么产品的，不用关心具体怎么生产。而建造者模式就不同了，它是由车间组成，不同的车间完成不同的创建和装配任务，一个完整的汽车生产过程需要引擎制造车间、引擎装配车间的配合才能完成，它们配合的基础就是设计蓝图，而这个蓝图是掌握在车间主任（导演类）手中，它给建造车间什么蓝图就能生产什么产品，建造者模式更关心建造过程。虽然从外界看来一个车间还是生产车辆，但是这个车间的转型是非常快的，只要重新设计一个蓝图，即可产生不同的产品，这有赖于建造者模式的功劳。
相对来说，抽象工厂模式比建造者模式的尺度要大，它关注产品整体，而建造者模式关注构建过程，因此建造者模式可以很容易地构建出一个崭新的产品，只要导演类能够提供具体的工艺流程。也正因为如此，两者的应用场景截然不同，如果希望屏蔽对象的创建过程，只提供一个封装良好的对象，则可以选择抽象工厂方法模式。而建造者模式可以用在构件的装配方面，如通过装配不同的组件或者相同组件的不同顺序，可以产生出一个新的对象，它可以产生一个非常灵活的架构，方便地扩展和维护系统。