创建型：建造者模式

目录

1、核心思想

2、实现方式

2.1 模式结构

2.2 工作流程

2.3 实现案例

2.4 变体：链式建造者（常见于多参数对象，无需指挥者）

3、优缺点分析

4、适用场景

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1、核心思想

目的：将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。

           建造者的制造过程不仅要分步完成，还要按照顺序进行，所以建造者的各制造步骤与逻辑都应该被抽离出来独立于数据模型。

2、实现方式

2.1 模式结构

四个核心结构：

• Product（产品）​：复杂的产品类，构建过程相对复杂，需要其他组件组装而成。
• Builder（抽象建造者）​：建造者接口，定义了构成产品的各个组件的构建标准，通常有多个步骤。
• ConcreteBuilder（具体建造者）​：具体的建造者实现类，可以有多种实现，负责产品的组装但不包含整体建造逻辑。
• Director（指挥者）​：持有建造者接口引用的指导者类，指导建造者按一定的逻辑进行建造。

2.2 工作流程

1. 客户端创建具体建造者实例，并传递给指挥者。

2. 指挥者按预定步骤调用建造者的方法。

3. 具体建造者逐步构建产品的各个部件。

4. 最终由建造者返回组装完成的产品。

2.3 实现案例

假设构建一个House对象，步骤包括打地基、建墙、装屋顶和装修。不同房屋类型（如木屋、砖房）的建造细节不同，但流程一致。

每一个房屋的结构一致，施工方（具体建造者）不同，会导致最终的房屋产品类型不同。所以如果需要扩展建造的房屋类型，只需要扩展增加具体建造者的实现（比如砖房建造者等），符合开闭原则

// 1、产品类
class House {private String foundation;private String walls;private String roof;// 省略getter/setter
}// 2、抽象建造者
interface HouseBuilder {void buildFoundation();void buildWalls();void buildRoof();House getResult();
}// 3、具体建造者：木屋
class WoodHouseBuilder implements HouseBuilder {private House house = new House();public void buildFoundation() { house.setFoundation("Wood Foundation"); }public void buildWalls() { house.setWalls("Wood Walls"); }public void buildRoof() { house.setRoof("Wood Roof"); }public House getResult() { return house; }
}// 4、指挥者
class ConstructionDirector {public House construct(HouseBuilder builder) {builder.buildFoundation();builder.buildWalls();builder.buildRoof();return builder.getResult();}
}// 5、客户端使用
public class Client {public static void main(String[] args) {HouseBuilder builder = new WoodHouseBuilder();ConstructionDirector director = new ConstructionDirector();House house = director.construct(builder);}
}

2.4 变体：链式建造者（常见于多参数对象，无需指挥者）

// 产品类
class Person {private String name;private int age;// 其他属性...// 建造者作为静态内部类public static class Builder {private String name;private int age = 0; // 默认值public Builder(String name) { this.name = name; }public Builder age(int age) { this.age = age; return this; }public Person build() { return new Person(this); }}private Person(Builder builder) {this.name = builder.name;this.age = builder.age;}
}// 客户端使用
Person person = new Person.Builder("Alice").age(30).build();

3、优缺点分析

优点：

1. 分离构建与表示：客户端无需了解内部构造细节。

2. 灵活扩展：通过新增建造者支持新产品类型。

3. 精细控制：分步骤构建，便于管理复杂对象的创建过程。

缺点：

1. 代码冗余：需编写多个建造者类，增加代码量。

2. 适用范围有限：仅当对象构造复杂或存在多种表示时适用。

4、适用场景

• 对象包含多个部件，且构建过程需相同步骤。

• 构造过程需支持不同配置或表示（如生成不同格式文档）。

• 需要创建的对象具有大量可选参数或复杂依赖。