每日一学：设计模式之建造者模式

Java 建造者模式

建造者模式是创建型设计模式之一 ，核心作用：把复杂对象的创建过程和对象本身分离，让同一个构建过程可以创建不同的对象，代码更优雅、易维护，避免多参数构造器的混乱。

简单说：当一个类有很多属性 （比如 5 个以上）、可选参数多，方便。

一、为什么要用建造者模式

假设有一个 Computer 类，属性：CPU、内存、硬盘、显卡、屏幕、键盘......如果用传统方式：

重叠构造器：写一堆构造方法，参数多到看不懂，极易传错顺序。
setter 方式 ：对象创建后才能赋值，无法保证对象不可变，代码零散。

java 复制代码

// 参数多、导致易出错
Computer computer = new Computer("i9", "32G", "1TB", true, true, false);

二、建造者模式标准结构

核心角色

Product（产品）：要创建的复杂对象（如 Computer）
Builder（抽象建造者）：定义创建产品各部件的接口
ConcreteBuilder（具体建造者）：实现接口，完成部件创建和组装
Director（指挥者）：调用建造者，控制构建流程（可选，简化版可省略）

三、Java 实战代码

Java 中推荐：静态内部类 Builder 写法

1. 完整代码

java 复制代码

// 1. Product：最终要创建的复杂对象
public class Computer {
    // 必选属性
    private final String cpu;
    private final String memory;
    // 可选属性
    private String disk;
    private String gpu;
    private boolean hasScreen;

    // 2. 私有构造器：外部无法直接new，只能通过Builder创建
    private Computer(Builder builder) {
        this.cpu = builder.cpu;
        this.memory = builder.memory;
        this.disk = builder.disk;
        this.gpu = builder.gpu;
        this.hasScreen = builder.hasScreen;
    }

    // 3. 静态内部类 Builder（核心）
    public static class Builder {
        // 必选属性（用final修饰，强制必须传）
        private final String cpu;
        private final String memory;
        // 可选属性（赋默认值）
        private String disk = "512G";
        private String gpu = "集成显卡";
        private boolean hasScreen = true;

        // 必选参数构造器
        public Builder(String cpu, String memory) {
            this.cpu = cpu;
            this.memory = memory;
        }

        // 链式调用方法：设置可选属性
        public Builder disk(String disk) {
            this.disk = disk;
            return this; // 返回Builder自身，支持链式调用
        }

        public Builder gpu(String gpu) {
            this.gpu = gpu;
            return this;
        }

        public Builder hasScreen(boolean hasScreen) {
            this.hasScreen = hasScreen;
            return this;
        }

        // 4. 构建方法：返回最终的Product对象
        public Computer build() {
            return new Computer(this);
        }
    }
}

2. 使用方式（链式调用）

java 复制代码

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 链式创建对象
        Computer computer = new Computer.Builder("i9-14900K", "32G")
                .disk("2TB SSD")
                .gpu("RTX 4090")
                .hasScreen(true)
                .build();

        System.out.println(computer);
    }
}

四、核心优点

代码可读性极高 ：disk("2TB") 一眼就知道是设置硬盘，不会传错参数
支持链式调用：一行代码完成创建，简洁美观
保证对象不可变 ：用 final 修饰属性，对象创建后无法修改
解耦创建与使用：复杂的组装逻辑藏在 Builder 里，调用方无需关心
灵活扩展：新增属性只需要修改 Builder，不影响原有代码

五、适用场景

类的属性非常多（≥3 个），参数复杂
存在大量可选参数，不想写一堆构造器
需要创建不可变对象（属性不允许修改）
相同的构建步骤，需要创建不同表现的对象

实际项目中：MyBatis-Plus 的查询条件、Lombok 的 @Builder 注解、Spring 中的多种对象构建，都是建造者模式！

六、Lombok 简化建造者

实际开发中，不用手写静态内部类，用 Lombok 的 @Builder 注解 一行搞定：

java 复制代码

import lombok.Builder;
import lombok.ToString;

@Builder // 自动生成建造者模式代码
@ToString // 自动生成toString
public class Computer {
    private String cpu;
    private String memory;
    private String disk;
    private String gpu;
}

使用方式完全一样：

java 复制代码

Computer computer = Computer.builder()
        .cpu("i9")
        .memory("32G")
        .disk("1TB")
        .build();

总结

建造者模式 = 分离复杂对象的创建 + 组装
Java 最佳实践：静态内部类 Builder + 链式调用
核心优势：可读性高、代码优雅、对象不可变
适用场景：多参数、多可选属性的复杂对象
开发神器：Lombok @Builder 自动生成，无需手写模板代码