二十三种设计模式-建造者模式

建造者模式（Builder Pattern）是一种创建型设计模式，它提供了一种分步骤构建复杂对象的方法。这种模式允许你通过相同的创建过程构建不同的表示。建造者模式将一个复杂对象的构建与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的对象。

建造者模式的主要角色

产品（Product）：需要被构建的复杂对象。
抽象建造者（Builder）：一个接口或抽象类，它规定了建造产品的必要步骤。
具体建造者（Concrete Builder）：实现抽象建造者接口，完成产品构建的具体步骤，并提供一个方法返回构建好的产品。
指挥者（Director）：包含客户端代码，负责按照某种顺序调用建造者接口的方法，以指导构建过程。
客户端（Client）：创建具体的建造者对象，然后通过指挥者对象指定的构建步骤来构建复杂对象。

建造者模式的实现步骤

定义产品类：创建一个包含多个属性和相应setter方法的产品类。
定义抽象建造者：创建一个包含建造复杂对象步骤的接口或抽象类。
实现具体建造者：实现抽象建造者接口，定义具体产品的类型。
实现指挥者：创建一个指挥者类，它接受一个建造者对象，并包含构建复杂对象的方法。
客户端代码：使用具体建造者对象和指挥者对象来构建产品。

建造者模式的代码示例

// 产品类
class Product {
    private String partA;
    private String partB;
    private String partC;

    // 省略getter和setter方法
}

// 抽象建造者
interface Builder {
    void buildPartA();
    void buildPartB();
    void buildPartC();
    Product getResult();
}

// 具体建造者
class ConcreteBuilder implements Builder {
    private Product product = new Product();

    public void buildPartA() {
        product.setPartA("PartA");
    }

    public void buildPartB() {
        product.setPartB("PartB");
    }

    public void buildPartC() {
        product.setPartC("PartC");
    }

    public Product getResult() {
        return product;
    }
}

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

// 客户端代码
public class BuilderPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Builder builder = new ConcreteBuilder();
        Director director = new Director();

        director.construct(builder);
        Product product = builder.getResult();
        // 使用product对象
    }
}

建造者模式的优点

封装性：建造者模式将产品构建过程封装在建造者类中，使得客户端不需要知道产品内部的构建细节。
灵活性：客户端可以只通过指挥者类来指导产品的构建，而不需要关心具体的建造逻辑。
扩展性：新增具体建造者类不会影响其他类，易于扩展新的建造过程。
解耦：客户端和产品构建逻辑解耦，提高了代码的可维护性。

建造者模式的缺点

类的个数增多：每增加一个产品，可能需要增加新的建造者类和产品类，导致系统更加复杂。
对象创建变得复杂：对于简单的对象，使用建造者模式可能会使对象创建过程变得过于复杂。

建造者模式特别适用于创建复杂对象，其中对象的创建过程需要多个步骤，或者对象的创建过程需要灵活多变。这种模式在需要精细控制对象构建过程的场景中非常有用，例如在复杂的XML文档构建、数据库查询构建等场景中。