简谈设计模式之建造者模式

建造者模式是一种创建型设计模式, 旨在将复杂对象的构建过程与其表示分离, 使同样的构建过程可以构建不同的表示. 建造者模式主要用于以下情况:

需要创建的对象非常复杂: 这个对象由多个部分组成, 且这些部分需要一步步地构建
不同的表示: 通过相同的构建过程可以生成不同的表示
构建过程的控制: 希望能够有更多的控制, 逐步创建对象, 而不是在一个步骤中完成

建造者模式结构

抽象建造者: 定义了创建产品的各部件的抽象接口
具体建造者: 实现了建造者接口, 构建并装配各个部件, 最终生成具体的产品
产品: 具体要创建的复杂对象
指挥者: 负责安排已有模块的顺序构建一个复杂的对象

建造者模式实现

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// 产品类
public 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;
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "Product [partA=" + partA + ", partB=" + partB + ",partC=" + partC + "]";
    }
}

// 抽象建造者
public abstract class Builder {
    protected Product product = new Product();
    
    public abstract void buildPartA();
    public abstract void buildPartB();
    public abstract void buildPartC();
    
    public Product getResult() {
        return product;
    }
}

// 具体建造者
public class ConcreteBuilder extends Builder {
    @Override
    public void buildPartA() {
        product.setPartA("Part A");
    }
    
    @Override
    public void buildPartB() {
        product.setPartA("Part B");
    }
    
    @Override
    public void buildPartC() {
        product.setPartA("Part C");
    }
}

// 指挥者
public class Director {
    private Builder builder;
    
    public Director(Builder builder) {
        this.builder = builder
    }
    
    public void construct() {
        builder.buildPartA();
        builder.buildPartB();
        builder.buildPartC();
    }
}

优点:

易于拓展: 通过创建新的具体建造者, 可以很容易地增加新的产品表示
细粒度控制: 可以一步步地构建对象, 细化对象的创建流程
封装性: 将复杂对象的创建封装在建造者中, 客户端无需了解细节

缺点:

更多的代码量: 为了实现建造者模式, 需要更多的类和接口, 增加了代码量
复杂性: 对于简单的对象创建, 建造者模式过于复杂了