23种设计模式之建造者模式（Builder Pattern）
前言：大家好，我是小威，24届毕业生，在一家满意的公司实习。本篇文章将23种设计模式中的建造者模式，此篇文章为一天学习一个设计模式系列文章，后面会分享其他模式知识。
如果文章有什么需要改进的地方还请大佬不吝赐教。
小威在此先感谢各位大佬啦~~
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以下正文开始
文章目录
- 建造者模式概念
- 建造者模式优缺点
- 建造者模式案例
建造者模式概念
建造者模式是一种创建型设计模式，它允许我们将一个复杂对象的构建步骤分离出来，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。该模式的目的是将构建复杂对象的过程抽象化，从而减少代码的重复和复杂度。
在建造者模式中，我们通过Builder接口或抽象类定义了一个标准的构建流程，然后让不同的具体构造者按照这个标准来实现自己的构建流程。同时，我们还定义了一个指导者（Director）类，用于按照特定的顺序执行构建流程，从而完成对象的构建。
建造者模式优缺点
建造者模式的优点在于：
-
将构建复杂对象的过程封装起来，简化了代码结构和逻辑。
-
不同的具体构造者可以实现不同的构建流程，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
-
指导者类可以根据需要按照特定的顺序执行构建流程，从而达到更好的控制和管理对象的构建。
建造者模式的缺点在于：
-
添加新的部件需要修改抽象类和具体构造者的代码。
-
如果对象的属性较少，使用建造者模式可能会显得过于复杂，不如直接使用工厂方法模式或简单工厂模式。
总之，建造者模式适用于需要创建对象复杂且变化多端的情景，它能够将对象的构建过程标准化，从而达到代码重用和简化的目的。
建造者模式案例
首先我们创建一个电脑抽象类Computer和各个部件的抽象类Part，其中包含它们的基本属性及get和set方法。
public abstract class Computer {
protected String mBoard;
protected String mCpu;
protected String mRam;
protected String mHardDisk;
public void setBoard(String board) {
this.mBoard = board;
}
public void setCpu(String cpu) {
this.mCpu = cpu;
}
public void setRam(String ram) {
this.mRam = ram;
}
public void setHardDisk(String hardDisk) {
this.mHardDisk = hardDisk;
}
public abstract String toString();
}
public abstract class Part {
protected String mName;
public void setName(String name) {
this.mName = name;
}
public String getName() {
return mName;
}
}
然后我们定义一个Builder接口，包含构建各个部件的方法，如buildBoard、buildCpu等。
public interface Builder {
void buildBoard(String board);
void buildCpu(String cpu);
void buildRam(String ram);
void buildHardDisk(String hardDisk);
Computer createComputer();
}
接着我们定义三种不同的具体构造者：AsusBuilder、DellBuilder和HPBuilder，它们分别实现了Builder接口，并且实现了构建各个部件的方法，根据不同的要求返回不同的部件对象。
public class AsusBuilder implements Builder {
private Computer mComputer = new AsusComputer();
@Override
public void buildBoard(String board) {
mComputer.setBoard(board);
}
@Override
public void buildCpu(String cpu) {
mComputer.setCpu(cpu);
}
@Override
public void buildRam(String ram) {
mComputer.setRam(ram);
}
@Override
public void buildHardDisk(String hardDisk) {
mComputer.setHardDisk(hardDisk);
}
@Override
public Computer createComputer() {
return mComputer;
}
}
public class DellBuilder implements Builder {
private Computer mComputer = new DellComputer();
@Override
public void buildBoard(String board) {
mComputer.setBoard(board);
}
@Override
public void buildCpu(String cpu) {
mComputer.setCpu(cpu);
}
@Override
public void buildRam(String ram) {
mComputer.setRam(ram);
}
@Override
public void buildHardDisk(String hardDisk) {
mComputer.setHardDisk(hardDisk);
}
@Override
public Computer createComputer() {
return mComputer;
}
}
public class HPBuilder implements Builder {
private Computer mComputer = new HPComputer();
@Override
public void buildBoard(String board) {
mComputer.setBoard(board);
}
@Override
public void buildCpu(String cpu) {
mComputer.setCpu(cpu);
}
@Override
public void buildRam(String ram) {
mComputer.setRam(ram);
}
@Override
public void buildHardDisk(String hardDisk) {
mComputer.setHardDisk(hardDisk);
}
@Override
public Computer createComputer() {
return mComputer;
}
}
最后我们定义一个Director类，它含有一个Builder对象，以及按照固定的顺序执行构建流程的方法buildComputer。通过调用Director的buildComputer方法，我们便可以创建出一个完整的电脑对象。
public class Director {
private Builder mBuilder;
public Director(Builder builder) {
this.mBuilder = builder;
}
public void buildComputer(String board, String cpu, String ram, String hardDisk) {
mBuilder.buildBoard(board);
mBuilder.buildCpu(cpu);
mBuilder.buildRam(ram);
mBuilder.buildHardDisk(hardDisk);
}
}
最后我们定义三个具体的电脑类AsusComputer、DellComputer和HPComputer，它们分别继承自Computer抽象类，实现了toString方法，用于打印电脑对象的属性。
public class AsusComputer extends Computer {
@Override
public String toString() {
return "Asus Computer [Board=" + mBoard + ", CPU=" + mCpu + ", RAM=" + mRam + ", HardDisk="
+ mHardDisk + "]";
}
}
public class DellComputer extends Computer {
@Override
public String toString() {
return "Dell Computer [Board=" + mBoard + ", CPU=" + mCpu + ", RAM=" + mRam + ", HardDisk="
+ mHardDisk + "]";
}
}
public class HPComputer extends Computer {
@Override
public String toString() {
return "HP Computer [Board=" + mBoard + ", CPU=" + mCpu + ", RAM=" + mRam + ", HardDisk="
+ mHardDisk + "]";
}
}
这样我们便完成了建造者模式的实现，可以通过下面的代码进行测试：
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Builder asusBuilder = new AsusBuilder();
Builder dellBuilder = new DellBuilder();
Director director = new Director(asusBuilder);
director.buildComputer("Asus Board", "Intel i7-8700K", "16GB DDR4", "1TB SSD");
Computer asusComputer = asusBuilder.createComputer();
System.out.println(asusComputer.toString());
director = new Director(dellBuilder);
director.buildComputer("Dell Board", "Intel Xeon E-2224G", "32GB DDR4", "2x 512Gb NVMe SSD");
Computer dellComputer = dellBuilder.createComputer();
System.out.println(dellComputer.toString());
}
}
输出结果如下：
Asus Computer [Board=Asus Board, CPU=Intel i7-8700K, RAM=16GB DDR4, HardDisk=1TB SSD]
Dell Computer [Board=Dell Board, CPU=Intel Xeon E-2224G, RAM=32GB DDR4, HardDisk=2x 512Gb NVMe SSD]
好了，本篇文章就先分享到这里了，后续将会继续介绍23种设计模式之其他模式，感谢大佬认真读完支持咯~
文章到这里就结束了，如果有什么疑问的地方请指出，诸佬们一起讨论
希望能和诸佬们一起努力，今后我们顶峰相见
再次感谢各位小伙伴儿们的支持
