建造者模式(Builder Pattern)是一种创建型设计模式,用于创建复杂对象。它将对象的创建过程分离出来,使得构建过程可以独立于对象本身的表示和组成。
在Java中,建造者模式的实现通常涉及以下几个角色:
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Product(产品):表示最终构建的复杂对象。它通常包含多个组成部分,并且可能具有复杂的内部结构。
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Builder(建造者):定义了构建产品的接口,包括设置产品的各个属性以及最终返回构建好的产品的方法。
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ConcreteBuilder(具体建造者):实现Builder接口,负责实际构建产品的过程。它会定义一个具体的产品实例,并根据Builder接口提供的方法逐步构建产品。
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Director(指挥者):负责控制建造过程的顺序和逻辑。它通常接收一个ConcreteBuilder对象作为输入,并指导具体建造者按照一定顺序构建产品。
下面是一个示例,展示如何使用建造者模式来构建一个简单的电脑对象:
java
// Product
class Computer {
private String cpu;
private String memory;
private String storage;
// Setter methods for cpu, memory, storage
@Override
public String toString() {
return "Computer [cpu=" + cpu + ", memory=" + memory + ", storage=" + storage + "]";
}
}
// Builder
interface ComputerBuilder {
void setCPU(String cpu);
void setMemory(String memory);
void setStorage(String storage);
Computer build();
}
// ConcreteBuilder
class ConcreteComputerBuilder implements ComputerBuilder {
private Computer computer = new Computer();
@Override
public void setCPU(String cpu) {
computer.setCpu(cpu);
}
@Override
public void setMemory(String memory) {
computer.setMemory(memory);
}
@Override
public void setStorage(String storage) {
computer.setStorage(storage);
}
@Override
public Computer build() {
return computer;
}
}
// Director
class Director {
public Computer buildCustomComputer(ComputerBuilder builder) {
builder.setCPU("Intel i7");
builder.setMemory("16GB");
builder.setStorage("1TB SSD");
return builder.build();
}
}
// Client
public class Main {
public static void main(String[] args) {
ComputerBuilder builder = new ConcreteComputerBuilder();
Director director = new Director();
Computer computer = director.buildCustomComputer(builder);
System.out.println(computer);
}
}
在上述示例中,Computer表示最终构建的产品,ComputerBuilder定义了构建产品的接口,ConcreteComputerBuilder将实现具体的构建过程,而Director控制建造过程的顺序。
使用建造者模式,可以将复杂对象的创建过程简化,使构建过程清晰可见,并且可以根据需要灵活地配置和创建不同的产品变体。同时,建造者模式还可以使客户端代码更简洁,将对象的构建过程与使用过程分离,提高了代码的可维护性和可读性。