设计模式之建造者模式

生活场景

假设你要组装一台游戏电脑，包含：

CPU（Intel 或 AMD）

显卡（NVIDIA 或 AMD）

内存（16GB 或 32GB）

硬盘（SSD 或 HDD）

建造者模式的作用：将复杂对象的组装过程拆解成多个步骤，用不同的"装配工"（建造者）帮你组装不同配置的电脑，避免直接操作复杂的参数组合。

1.定义产品类

作用：

封装电脑的各个部件属性

提供显示配置的方法

class Computer {private String cpu;private String gpu;private int ram;private String storage;// 通过构造函数设置属性（实际由建造者填充）public Computer() {}// Setter方法（建造者通过这些方法配置属性）public void setCpu(String cpu) { this.cpu = cpu; }public void setGpu(String gpu) { this.gpu = gpu; }public void setRam(int ram) { this.ram = ram; }public void setStorage(String storage) { this.storage = storage; }// 显示配置信息public void showSpecs() {System.out.println("CPU: " + cpu);System.out.println("GPU: " + gpu);System.out.println("RAM: " + ram + "GB");System.out.println("Storage: " + storage);}
}

2.定义建造者接口（装配工的标准装配流程）

作用：

规定组装电脑的步骤顺序

确保所有建造者都按相同流程工作

interface ComputerBuilder {void buildCpu();       // 装CPUvoid buildGpu();       // 装显卡void buildRam();       // 装内存void buildStorage();   // 装硬盘Computer getResult();  // 交付电脑
}

3.具体建造者实现（不同配置方案）

作用：

实现不同的配置方案（高端/经济型）

每个建造者按自己的方式实现各步骤

3.1.高性能配置者

class HighEndComputerBuilder implements ComputerBuilder {private Computer computer = new Computer();@Overridepublic void buildCpu() {computer.setCpu("Intel i9-13900K"); // 高端CPU}@Overridepublic void buildGpu() {computer.setGpu("NVIDIA RTX 4090"); // 旗舰显卡}@Overridepublic void buildRam() {computer.setRam(32); // 大内存}@Overridepublic void buildStorage() {computer.setStorage("2TB SSD"); // 高速硬盘}@Overridepublic Computer getResult() {return computer;}
}

3.2.经济性配置建造者

class BudgetComputerBuilder implements ComputerBuilder {private Computer computer = new Computer();@Overridepublic void buildCpu() {computer.setCpu("AMD Ryzen 5"); // 中端CPU}@Overridepublic void buildGpu() {computer.setGpu("AMD Radeon RX 7600"); // 性价比显卡}@Overridepublic void buildRam() {computer.setRam(16); // 基础内存}@Overridepublic void buildStorage() {computer.setStorage("512GB SSD + 1TB HDD"); // 混合存储}@Overridepublic Computer getResult() {return computer;}
}

4.指挥者类（组装具体配置）

作用：

控制组装顺序（先装CPU，再装显卡等）

客户端只需和指挥者交互，无需了解建造细节

class Director {private ComputerBuilder builder;public Director(ComputerBuilder builder) {this.builder = builder; // 绑定具体的建造者}// 定义组装流程public Computer construct() {builder.buildCpu();builder.buildGpu();builder.buildRam();builder.buildStorage();return builder.getResult();}
}

5.客户端使用

关键逻辑：

用户只需选择建造者类型（HighEnd/Budget）

指挥者保证组装流程正确

最终得到不同配置但结构一致的电脑

public class Client {public static void main(String[] args) {// 方案一：组装高端电脑ComputerBuilder highEndBuilder = new HighEndComputerBuilder();Director director = new Director(highEndBuilder);Computer gamingPC = director.construct();gamingPC.showSpecs();/* 输出：CPU: Intel i9-13900KGPU: NVIDIA RTX 4090RAM: 32GBStorage: 2TB SSD*/// 方案二：组装经济型电脑ComputerBuilder budgetBuilder = new BudgetComputerBuilder();director = new Director(budgetBuilder);Computer officePC = director.construct();officePC.showSpecs();/* 输出：CPU: AMD Ryzen 5GPU: AMD Radeon RX 7600RAM: 16GBStorage: 512GB SSD + 1TB HDD*/}
}