JAVA设计模式之【建造者模式】

1 定义

建造者模式（Builder Pattern）使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

2 类图

产品类（Product）：表示被创建的复杂对象。它通常包含多个部分或者组成，并由具体的建造者逐步构建而成。

抽象建造者类（Builder）：定义了建造复杂对象所需要的各个部分的创建方法。它通常包括多个构建方法和一个返回产品的方法。

具体建造者类（ConcreteBuilder）：实现Builder接口，并提供各个部分或者组成的构建方法。

调用者（Director）：负责控制建造者的构建顺序，指挥建造者如何构建复杂对象。

3 应用场景

生活中场景

去肯德基，汉堡、可乐、薯条、炸鸡翅等是不变的，而其组合是经常变化的，生成出所谓的"套餐"。

java应用场景

StringBuilder（append()开放构造步骤，最后toString()构造）
Lombok的@Builder注解

使用场景

当一个类的构造函数参数个数超过4个，而且这些参数有些是可选的参数，考虑使用构造者模式。

4 代码案例

基本写法

首先创建一个产品类Course

java 复制代码

public class Course {
    private String name;
    private String ppt;
    private String video;
    private String note;
    private String homework;
    @Override
    public String toString() {
        return "CourseBuilder{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", ppt='" + ppt + '\'' +
                ", video='" + video + '\'' +
                ", note='" + note + '\'' +
                ", homework='" + homework + '\'' +
                '}';
    }
}

创建一个建造者类CourseBuilder

java 复制代码

public class CourseBuilder{
    private Course course = new Course();
    public void addName(String name) {
        course.setName(name);
    }
    
    public void addPPT(String ppt) {
        course.setPpt(ppt);
    }
    
    public void addVideo(String video) {
        course.setVideo(video);
    }
    
    public void addNote(String note) {
        course.setNote(note);
    }
    
    public void addHomework(String homework) {
        course.setHomework(homework);
    }
    
    public Course build() {
        return course;
    }
}

调用

java 复制代码

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        CourseBuilder builder = new CourseBuilder();
        builder.addName("设计模式");
        builder.addPPT("【PPT课件】");
        builder.addVideo("【回放视频】");
        builder.addNote("【课堂笔记】");
        builder.addHomework("【课后作业】");
        System.out.println(builder.build());
    }
}

责任链写法

修改建造者类CourseBuilder：

将产品类Course变为建造者类的内部类。
将构造部分添加进去，都返回CourseBuilder（this）对象
代码如下：

java 复制代码

public class CourseBuilder {
    private Course course = new Course();
    public CourseBuilder addName(String name) {
        course.setName(name);
        return this;
    }
    public CourseBuilder addPPT(String ppt) {
        course.setPpt(ppt);
        return this;
    }
    public CourseBuilder addVideo(String video) {
        course.setVideo(video);
        return this;
    }
    public CourseBuilder addNote(String note) {
        course.setNote(note);
        return this;
    }
    public CourseBuilder addHomework(String homework) {
        course.setHomework(homework);
        return this;
    }
    public Course build() {
        return this.course;
    }
    @Data
    public class Course {
        private String name;
        private String ppt;
        private String video;
        private String note;
        private String homework;
        @Override
        public String toString() {
            return "CourseBuilder{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", ppt='" + ppt + '\'' +
                    ", video='" + video + '\'' +
                    ", note='" + note + '\'' +
                    ", homework='" + homework + '\'' +
                    '}';
        }
    }
}

5 与工厂模式区别

建造者模式注重new的过程，工厂模式注重new的结果
创建对象力度不同，建造者模式创建复杂的对象，由各种复杂的部件组成，工厂模式创建出来的对象都一样

6 优缺点

优点

封装好，创建和使用隔离
扩展性好，建造类之间独立，一定程度上解耦

缺点

产生多余的Builder对象

如简单的可直接在Product构造，而建造者模式需要多创建一个Builder对象

Product内部发生变化，建造者都要修改

比如原本年龄属性是整数类型，现在改为了字符串类型表示，那么在建造者类中的设置年龄的方法就需要相应修改

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