设计模式之建造者模式详解

设计模式之建造者模式详解

一、什么建造者模式

建造者模式 (Builder Pattern) 是将一个复杂对象的构建过程与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示，属于创建型模式。使用建造者模式对于用户而言只需指定需要建造的类型就可以获得对象，建造过程及细节不需要了解。建造者模式适用于创建对象需要很多步骤，但是步骤的顺序不一定固定的场景。

二、建造者模式设计中的主要角色

我们来看建造者模式的类图：

1. 产品(Product)：要创建的产品类对象
2. 建造者抽象(Builder)：建造者的抽象类，规范产品对象的各个组成部分的建造，一般由子类实现具体的建造过程
3. 建造者(ConcreteBuilder)：具体的Builder类，根据不同的业务逻辑，具体化对象的各个组成部分的创建
4. 调用者(Director)：调用具体的建造者，来创建对象的各个部分，只负责保证对象各部分完成创建或按某种顺序创建

三、建造者模式应用场景

1. 相同的方法，不同的执行顺序，产生不同的结果时
2. 多个部件或者零件，都可以装配到一个对象中，但是产生的结果又不相同
3. 产品类非常复杂，或者产品类中的调用顺序不同产生不同的作用
4. 当初始化一个对象特别复杂，参数多，而且很多参数都具有默认值时

四、建造者模式示例

这里已课程为例，一个完成的课程需要由课件、视频、笔记、作业组成，但是这些内容的设置顺序可以随意调整，我们用建造者模式来代入理解一下。我们先创建一个产品类Course：

@Data
public class Course {
    private String name;
    private String ppt;
    private String video;
    private String note;
    private String homework;
}

接着我们在看一下建造者模式的链式写法 ，我们修改一下建造者类，将产品类Course修改为内部类：

/**
 * 建造者 具体的Builder类，根据不同的业务逻辑，具体化对象的各个组成部分的创建
 *
 * @author zdp
 * @date 2023/9/3 17:03
 */
public class ConcreteBuilder implements IBuilder<Course> {

    private Course course = new Course();

    @Override
    public Course build() {
        return this.course;
    }

    public static ConcreteBuilder builder() {
        return new ConcreteBuilder();
    }


    public ConcreteBuilder name(String name) {
        course.setName(name);
        return this;
    }

    public ConcreteBuilder ppt(String ppt) {
        course.setPpt(ppt);
        return this;
    }

    public ConcreteBuilder video(String video) {
        course.setVideo(video);
        return this;
    }

    public ConcreteBuilder note(String note) {
        course.setNote(note);
        return this;
    }

    public ConcreteBuilder homework(String homework) {
        course.setHomework(homework);
        return this;
    }
}

写个调用者测试一下链式写法：

public class DirectorTest {
    public static void main(String[] args) {
        Course course = ConcreteBuilder.builder()
                .name("name")
                .ppt("ppt")
                .note("note")
                .video("video")
                .homework("homework")
                .build();
        System.out.println(course);
    }
}

• 优点
  • 封装性好，创建和使用分离
  • 扩展性好，建造类之间独立，一定程度上解耦
• 缺点
  • 建造者模式会产生多余的Builder对象
  • 一旦产品内部发生变化，建造者都要修改，成本较大