23种设计模式-创建型模式之建造者模式(Java版本)

Java 建造者模式(Builder Pattern)详解

🧱 什么是建造者模式?

建造者模式用于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。

适用于创建过程复杂、构造顺序稳定但组件变化的对象。


🧠 使用场景

  • 对象的构建过程复杂,涉及多个步骤
  • 创建对象需要一步步构造,顺序不可乱
  • 希望构建过程与表示解耦

🏗️ 模式结构

  • Builder(抽象建造者)
  • ConcreteBuilder(具体建造者)
  • Product(产品角色)
  • Director(指挥者)

✅ 示例:建造一个电脑

产品类

java 复制代码
public class Computer {
    private String cpu;
    private String ram;
    private String storage;

    public void setCpu(String cpu) { this.cpu = cpu; }
    public void setRam(String ram) { this.ram = ram; }
    public void setStorage(String storage) { this.storage = storage; }

    @Override
    public String toString() {
        return "Computer [CPU=" + cpu + ", RAM=" + ram + ", Storage=" + storage + "]";
    }
}

抽象建造者

java 复制代码
public interface Builder {
    void buildCPU();
    void buildRAM();
    void buildStorage();
    Computer getResult();
}

具体建造者

java 复制代码
public class GamingComputerBuilder implements Builder {
    private Computer computer = new Computer();

    public void buildCPU() {
        computer.setCpu("Intel i9");
    }

    public void buildRAM() {
        computer.setRam("32GB DDR5");
    }

    public void buildStorage() {
        computer.setStorage("1TB SSD");
    }

    public Computer getResult() {
        return computer;
    }
}

指挥者(Director)

java 复制代码
public class Director {
    public void construct(Builder builder) {
        builder.buildCPU();
        builder.buildRAM();
        builder.buildStorage();
    }
}

客户端使用

java 复制代码
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Builder builder = new GamingComputerBuilder();
        Director director = new Director();
        director.construct(builder);
        Computer computer = builder.getResult();
        System.out.println(computer);
    }
}

🧩 优点

  • 封装构建过程,客户端只需关注产品即可
  • 构建过程稳定,解耦复杂逻辑
  • 易于扩展具体建造者,满足不同需求

⚠️ 缺点

  • 类数量增加
  • 不适用于构建过程简单的对象

🆚 与工厂模式区别

特点 建造者模式 工厂模式
主要关注 构建过程 创建对象本身
复杂程度 更复杂(多个步骤) 通常较简单
控制细节 客户端可自定义构建细节 客户端只能选择工厂返回对象

✅ 使用建议

当一个产品的构建步骤稳定但各部分实现变化频繁时(如文档生成器、UI 构建器等),建造者模式非常适用。

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