23种设计模式，建造者模式实战

原创

小马哥学JAVA

发布于 2024-04-06 12:49:53

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发布于 2024-04-06 12:49:53

建造者模式是一种对象创建型设计模式，用于创建复杂对象。其核心思想是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表示。建造者模式通常包括一个Director类，用于管理构建过程，和多个Builder类，每个Builder负责构造复杂对象的一部分。

建造者模式的概念

建造者模式主要用于需要生成的对象具有复杂的内部结构，当这些对象的构造过程需要被细分为不同的步骤，或者需要多个部分或子对象协同工作才能生成时非常有用。它允许用户仅通过指定复杂对象的类型和内容就能构建它们，隐藏了内部构造的细节。

建造者模式的优点

分步骤构造复杂对象：建造者模式允许按步骤构造一个复杂对象，不必一次性指定所有的构建细节。这使得构建方法可以更清晰、更灵活。
可以很容易地改变产品的内部表示：具体建造者之间相互独立，增加新的具体建造者无需修改现有类的代码，很好地遵循了开闭原则。
封装性好：用户不需要知道对象的内部构建细节，建造者会负责处理对象的构建过程。

建造者模式的缺点

会产生多余的Builder对象以及Director对象：可能会导致系统的复杂性增加。
产品之间的差异性必须足够大：如果产品之间的差异性不大，则不一定需要使用建造者模式。

Java代码示例

假设我们要创建一个Computer对象，它有CPU、RAM、storage等属性。我们可以使用建造者模式来逐步构建这个复杂对象。

首先定义Computer类和ComputerBuilder接口：

java复制代码

public class Computer {
    private String CPU;
    private String RAM;
    private String storage;

    // Computer的构造方法设置为private，通过Builder来构建
    private Computer(String CPU, String RAM, String storage) {
        this.CPU = CPU;
        this.RAM = RAM;
        this.storage = storage;
    }

    // Getter方法省略...

    public static class Builder {
        private String CPU;
        private String RAM;
        private String storage;

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

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

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

        public Computer build() {
            return new Computer(CPU, RAM, storage);
        }
    }
}

使用建造者模式构建对象：

java复制代码

public class BuilderPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Computer computer = new Computer.Builder()
                .setCPU("Intel Core i7")
                .setRAM("16GB")
                .setStorage("1TB SSD")
                .build();

        System.out.println(computer); // 此处应有Computer类的toString方法输出计算机配置
    }
}

在这个例子中，Computer的构造函数被设为私有，这意味着它不能直接被外部类实例化。相反，Computer的构建过程被封装在其静态内部类Builder中。客户端代码通过链式调用Builder类的方法来逐步设置Computer对象的状态，最后通过调用build方法来获取最终构建的对象。这种方式使得客户端代码在构建复杂对象时更加清晰、灵活。

原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。

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