设计模式之建造者模式

一、原理

1、建造者模式是一种创建型设计模式，用于创建复杂对象。它通过将对象的构建过程分解为多个简单的步骤，并且使用相同的构建过程可以创建不同的表示。

2、建造者模式通过将对象的构建过程分解为多个步骤，每个步骤由一个Builder类负责。建造者类通常包含一些方法用于设置对象的各个部分，并且返回自身。最后，客户端通过调用建造者类的方法来构建对象。

二、使用场景：

1.场景1：

当需要创建一个包含多个组成部分或者参数较多的对象时，可以使用建造者模式。例如，创建一个汽车对象时需要设置引擎、车身、轮胎、内饰等多个部分。

2. 场景2：

当需要创建一个对象的构建过程可以灵活组装时，可以使用建造者模式。例如，可以根据客户的需求动态地组装一个自定义的电脑。

三、代码示例：

下面是一个简单的示例代码，展示了如何使用建造者模式创建一个电脑对象：

1. 创建Computer 类，表示要构建的复杂对象。

package org.storemanage.regestercenter.bulidermode;/*** @CreateTime: 2024-08-27* @Description: 电脑信息* @Version: 1.0* @Author: hkf*/public class Computer {private  String  name;private  String cpu;private String hardDisk;private String  Memory;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public String getCpu() {return cpu;}public void setCpu(String cpu) {this.cpu = cpu;}public String getHardDisk() {return hardDisk;}public void setHardDisk(String hardDisk) {this.hardDisk = hardDisk;}public String getMemory() {return Memory;}public void setMemory(String memory) {Memory = memory;}@Overridepublic String toString() {return "Computer{" +"name='" + name + '\'' +", cpu='" + cpu + '\'' +", hardDisk='" + hardDisk + '\'' +", Memory='" + Memory + '\'' +'}';}
}

2. 创建Builder接口，定义构建对象的各个步骤。

package org.storemanage.regestercenter.bulidermode;/*** @CreateTime: 2024-08-27* @Description: 设置电脑属性的接口* @Version: 1.0* @Author: hkf*/public interface Builder {void   setName();void   setCpu();void  setHarDisk();void setMemory();Computer builder();}

3. 创建具体的Builder类，实现Builder接口，并具体实现构建对象的各个步骤。

package org.storemanage.regestercenter.bulidermode;/*** @CreateTime: 2024-08-27* @Description: 具体电脑实现类* @Version: 1.0* @Author: hkf*/public class ConcreteBuilder  implements Builder{private Computer computer = new Computer();@Overridepublic void setName() {computer.setName("Lenovo Computer");}@Overridepublic void setCpu() {computer.setCpu("i9 13代");}@Overridepublic void setHarDisk() {computer.setHardDisk("固态硬盘2T");}@Overridepublic void setMemory() {computer.setMemory("内存48G");}@Overridepublic Computer builder() {return computer;}
}

4. 创建Director类，负责使用Builder对象构建复杂对象。

package org.storemanage.regestercenter.bulidermode;/*** @CreateTime: 2024-08-27* @Description: 负责使用Builder对象构建复杂对象* @Version: 1.0* @Author: hkf*/public class Director {private  Builder builder;public void setBuilder(Builder builder) {this.builder = builder;}public Computer  createObject(){builder.setCpu();builder.setName();builder.setMemory();builder.setHarDisk();return  builder.builder();}
}

5. 在客户端中使用Director来构建复杂对象。

package org.storemanage.regestercenter.bulidermode;/*** @CreateTime: 2024-08-27* @Description: 计算机测试类* @Version: 1.0* @Author: hkf*/public class ComputerDemo {public static void main(String[] args) {Director director = new Director();ConcreteBuilder concreteBuilder = new ConcreteBuilder();director.setBuilder(concreteBuilder);Computer computer = director.createObject();System.err.println("获取电脑名称name:\n"+computer.getName());System.err.println("获取电脑信息Cpu：\n"+computer.getCpu());System.err.println("获取电脑内存信息Memory:\n"+computer.getMemory());System.err.println("获取硬盘信息hardDis:\n"+computer.getHardDisk());}
}

6、运行以上代码，可以输出以下结果：

获取电脑名称name:
Lenovo Computer
获取电脑信息Cpu：
i9 13代
获取电脑内存信息Memory:
内存48G
获取硬盘信息hardDis:
固态硬盘2T

以上就是使用建造者模式的示例代码和详解。建造者模式将对象的构建过程分解为多个步骤，使得创建复杂对象变得灵活和可扩展。

四、总结

1、建造者模式的优点：

1. 提供了将复杂对象的构建过程和表示分离的能力，使得构建过程可以独立于表示而变化。
2. 可以隐藏复杂对象的创建细节，使得客户端代码可以直接使用已经构建好的对象，而不需要知道具体的构建过程。
3. 可以通过改变具体的建造者和指导者来创建不同的产品，使得客户端代码可以使用不同的建造者来构建不同的产品实例。
4. 可以避免在客户端代码中直接创建复杂对象，从而提高代码的可维护性和可扩展性。

2、建造者模式的缺点：

1. 建造者模式会增加代码的复杂度，需要定义多个类和接口来实现建造者和指导者，增加了系统的抽象层次。
2. 如果产品的构建过程相对简单，或者产品的结构相对稳定，使用建造者模式可能会显得过于复杂和冗余。
3. 建造者模式在创建对象时需要一定的性能开销，因为需要额外的对象构建过程和对象组装操作。

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