小谈设计模式（14）—建造者模式

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主要对目前市面上常见的23种设计模式进行逐一分析和总结，希望有兴趣的小伙伴们可以看一下，会持续更新的。希望各位可以监督我，我们一起学习进步，加油，各位。

建造者模式

建造者模式是一种创建型设计模式，它可以将一个复杂对象的构建过程与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

角色分类

产品（Product）

表示被构建的复杂对象。通常包含多个部分，如属性、方法等。

抽象建造者（Builder）

定义了构建产品的抽象方法，通常包括构建各个部分的方法和返回产品的方法。

具体建造者（Concrete Builder）

实现了抽象建造者接口，负责具体的产品构建过程。通常包含一个具体产品的实例，通过构建各个部分最终返回该产品实例。

指挥者（Director）

负责调用具体建造者来构建产品，它不知道具体的构建细节，只负责调用构建方法和返回产品。

核心思想

将构建复杂对象的过程分解为多个简单的步骤，通过不同的具体建造者来实现这些步骤，最终由指挥者来调用具体建造者的方法来构建产品。这样可以使得构建过程更加灵活，可以根据需要选择不同的具体建造者来构建不同的产品。

Java程序

// 产品类
class Product {
    private String part1;
    private String part2;
    
    public void setPart1(String part1) {
        this.part1 = part1;
    }
    
    public void setPart2(String part2) {
        this.part2 = part2;
    }
    
    public void show() {
        System.out.println("Part 1: " + part1);
        System.out.println("Part 2: " + part2);
    }
}

// 抽象建造者
interface Builder {
    void buildPart1();
    void buildPart2();
    Product getResult();
}

// 具体建造者
class ConcreteBuilder implements Builder {
    private Product product;
    
    public ConcreteBuilder() {
        product = new Product();
    }
    
    public void buildPart1() {
        product.setPart1("Part 1");
    }
    
    public void buildPart2() {
        product.setPart2("Part 2");
    }
    
    public Product getResult() {
        return product;
    }
}

// 指挥者
class Director {
    private Builder builder;
    
    public Director(Builder builder) {
        this.builder = builder;
    }
    
    public void construct() {
        builder.buildPart1();
        builder.buildPart2();
    }
}

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

程序分析

在上述代码中，我们定义了一个产品类 Product，它有两个部分 part1 和 part2。然后我们定义了一个抽象建造者接口 Builder，其中包含了构建产品各个部分的方法，并定义了获取最终产品的方法。接着我们实现了具体建造者 ConcreteBuilder，它实现了建造者接口，并具体实现了构建各个部分的方法。然后我们定义了一个指挥者 Director，它负责控制建造过程，通过调用建造者的方法来构建产品。最后，在客户端中，我们创建了一个具体建造者对象，并将其传入指挥者中，然后通过指挥者来构建产品，并最终获取到构建好的产品并展示出来。

优缺点分析

优点

1

可以将复杂对象的构建过程与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

2

可以更加精细地控制对象的构建过程，灵活地添加、删除或修改构建步骤，从而创建不同的产品。

3

可以避免构造方法中出现过多的参数，提高代码的可读性和可维护性。

4

可以通过建造者来隐藏具体产品的实现细节，只暴露统一的构建接口，提高代码的封装性。

缺点

1

增加了代码的复杂性，需要定义多个类和接口来实现建造者模式。

2

如果产品的组成部分变化较少，或者只有一个具体建造者，建造者模式可能会显得过于繁琐。

总结分析

建造者模式适用于构建复杂对象的场景，通过将构建过程分解为多个步骤，使得构建过程更加灵活，并且可以复用相同的构建过程来创建不同的产品。然而，建造者模式也会增加代码的复杂性，需要权衡使用建造者模式带来的优势和缺点。