Java设计模式之一：建造者模式

目录

一、什么是建造者模式

二、建造者模式如何使用

三、建造者模式的优势和应用场景

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一、什么是建造者模式

Java建造者模式是一种创建对象的设计模式，它通过将对象的构造过程分离出来，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。建造者模式适用于创建复杂对象，它将对象的构建过程分解成多个步骤，每个步骤由一个具体的建造者来负责，最终由一个指挥者来组装这些部件。

在建造者模式中，通常包含以下几个角色：

1. 产品（Product）：表示被构建的复杂对象，包含多个组成部分。
2. 抽象建造者（Builder）：定义对象的构建步骤和接口，具体建造者需要实现这个接口来创建不同的产品。
3. 具体建造者（Concrete Builder）：实现抽象建造者接口，负责具体的构建过程，包括构建各个部件和返回最终构建的产品。
4. 指挥者（Director）：负责调用具体建造者的方法来构建产品，控制构建的流程和顺序。

使用建造者模式可以将复杂对象的构建过程与表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示，提高了代码的复用性和灵活性。同时，建造者模式也可以隐藏产品的构建细节，使得客户端不需要知道具体的构建过程，只需要通过指挥者来创建产品即可。

 

二、建造者模式如何使用

以下是一个使用Java建造者模式的示例代码：
 

// 产品类
class Product {
    private String partA;
    private String partB;
    private String partC;

    public void setPartA(String partA) {
        this.partA = partA;
    }

    public void setPartB(String partB) {
        this.partB = partB;
    }

    public void setPartC(String partC) {
        this.partC = partC;
    }

    public void show() {
        System.out.println("Part A: " + partA);
        System.out.println("Part B: " + partB);
        System.out.println("Part C: " + partC);
    }
}

// 抽象建造者
interface Builder {
    void buildPartA();
    void buildPartB();
    void buildPartC();
    Product getResult();
}

// 具体建造者
class ConcreteBuilder implements Builder {
    private Product product;

    public ConcreteBuilder() {
        this.product = new Product();
    }

    @Override
    public void buildPartA() {
        product.setPartA("Part A");
    }

    @Override
    public void buildPartB() {
        product.setPartB("Part B");
    }

    @Override
    public void buildPartC() {
        product.setPartC("Part C");
    }

    @Override
    public Product getResult() {
        return product;
    }
}

// 指挥者
class Director {
    private Builder builder;

    public Director(Builder builder) {
        this.builder = builder;
    }

    public void construct() {
        builder.buildPartA();
        builder.buildPartB();
        builder.buildPartC();
    }
}

// 客户端代码
public class BuilderPatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        Builder builder = new ConcreteBuilder();
        Director director = new Director(builder);
        director.construct();
        Product product = builder.getResult();
        product.show();
    }
}

在以上示例中，我们定义了一个产品类。

Product，其中包含了三个部件partA、partB和partC。抽象建造者Builder定义了产品的构建步骤和接口，具体建造者ConcreteBuilder实现了抽象建造者接口，并负责具体的构建过程。指挥者Director负责调用具体建造者的方法来构建产品，控制构建的流程和顺序。

在客户端代码中，我们创建了一个具体建造者ConcreteBuilder的实例，并将其传递给指挥者Director。然后调用指挥者的construct()方法来构建产品，最后通过具体建造者的getResult()方法获取构建完成的产品。最终调用产品的show()方法展示产品的部件信息。

三、建造者模式的优势和应用场景

•  建造者模式的优势

1. 将复杂对象的创建过程封装在具体的建造者中，使得代码结构清晰，易于理解和维护。
2. 可以通过改变具体建造者来创建不同的产品表示，灵活性高。
3. 隐藏了产品的构建细节，使客户端不需要关心具体的建造过程，只需要通过指挥者来获取最终的产品。

• 建造者模式的应用场景

1. 当对象的构建过程较为复杂，需要多个步骤，并且可以有不同的表示时，可以考虑使用建造者模式。
2. 当需要创建的对象包含多个部分，并且这些部分之间有一定的依赖关系时，可以使用建造者模式来确保部件的组装顺序和正确性。
3. 当希望隐藏对象的构建细节，只向客户端暴露一个简单的构建接口时，可以使用建造者模式。
4. 当需要创建的对象具有复杂的内部结构，但外部只需要关注其高层次的表示时，可以使用建造者模式。

总的来说，建造者模式适用于构建过程复杂、对象组成部分多且可变、希望隐藏构建细节的场景，能够提高代码的可读性、灵活性和可维护性。