[设计模式Java实现附plantuml源码~创建型] 复杂对象的组装与创建——建造者模式

前言：
为什么之前写过Golang 版的设计模式，还在重新写Java 版？
答：因为对于我而言，当然也希望对正在学习的大伙有帮助。Java作为一门纯面向对象的语言，更适合用于学习设计模式。
为什么类图要附上uml
因为很多人学习有做笔记的习惯，如果单纯的只是放一张图片，那么学习者也只能复制一张图片，可复用性较低，附上uml，方便有新理解时，快速出新图。

---

🔥[设计模式Java实现附plantuml源码]专链

1. 确保对象的唯一性～单例模式
2. 集中式工厂的实现～简单工厂模式
3. 多态工厂的实现——工厂方法模式
4. 产品族的创建——抽象工厂模式
5. 对象的克隆～原型模式
6. 复杂对象的组装与创建——建造者模式

---

---

复杂对象的组装与创建——建造者模式

建造者模式（Builder Pattern）：将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
建造者模式是一种对象创建型模式。建造者模式一步一步地创建一个复杂的对象，它允许用户只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建它们，用户不需要知道内部的具体构建细节。

@startumlclass Product {- partA- partB- partC}abstract class Builder {+ buildPartA()+ buildPartB()+ buildPartC()+ getResult(): Product
}class Director {
- builder
+ construct()
}
note left of Director::"construct()"builder.buildPartA();builder.buildPartB();builder.buildPartC()return builder.getResult();
end noteDirector *-> Builder: 指挥者跟builder属于组合关系class concreteBuilder extends Builder {+ buildPartA()+ buildPartB()+ buildPartC()+ getResult(): Product
}concreteBuilder .left..> Product : 具体建造者生产对象@enduml

在建造者模式结构中包含以下4个角色。
（1）Builder（抽象建造者）：它为创建一个产品Product对象的各个部件指定抽象接口。在该接口中一般声明两类方法：一类方法是 buildPartX（），用于创建复杂对象的各个部件；另一类方法是 getResult（），用于返回复杂对象。Builder既可以是抽象类，也可以是接口。
（2）ConcreteBuilder（具体建造者）：它实现了Builder接口，实现各个部件的具体构造和装配方法，定义并明确其所创建的复杂对象，也可以提供一个方法返回创建好的复杂产品对象。
（3）Product（产品角色）：它是被构建的复杂对象，包含多个组成部件。具体建造者创建该产品的内部表示并定义其装配过程。
（4）Director（指挥者）：指挥者又称为导演类，它负责安排复杂对象的建造次序。指挥者与抽象建造者之间存在关联关系，可以在其 construct（） 建造方法中调用建造者对象的部件构造与装配方法，完成复杂对象的建造。客户端一般只需要与指挥者进行交互，在客户端确定具体建造者的类型，并实例化具体建造者对象（也可以通过配置文件和反射机制)，然后通过指挥者类的构造函数或者Setter方法将该对象传入指挥者类中。

代码简单实现

package create;// 使用示例
public class BuilderDemo {public static void main(String[] args) {Car car = new CarBuilder().setBrand("Toyota").setModel("Camry").setYear(2022).setHorsepower(203).build();System.out.println(car);}
}// 产品类
class Car {private final String brand;private final String model;private final int year;private final int horsepower;public Car(String brand, String model, int year, int horsepower) {this.brand = brand;this.model = model;this.year = year;this.horsepower = horsepower;}// Getters// ...@Overridepublic String toString() {return "Car [brand=" + brand + ", model=" + model + ", year=" + year + ", horsepower=" + horsepower + "]";}
}// 建造者类
class CarBuilder {private String brand;private String model;private Integer year;private Integer horsepower;public CarBuilder setBrand(String brand) {this.brand = brand;return this;}public CarBuilder setModel(String model) {this.model = model;return this;}public CarBuilder setYear(int year) {this.year = year;return this;}public CarBuilder setHorsepower(int horsepower) {this.horsepower = horsepower;return this;}public Car build() {if (brand == null || model == null || year == null || horsepower == null) {throw new RuntimeException("没有完全建造产品");}return new Car(brand, model, year, horsepower);}
}

建造者模式总结

建造者模式的主要优点如下：

（1）在建造者模式中，客户端不必知道产品内部组成的细节，将产品本身与产品的创建过程解耦，使得相同的创建过程可以创建不同的产品对象。
（2）每个具体建造者都相对独立，而与其他具体建造者无关。因此，可以很方便地替换具体建造者或增加新的具体建造者，用户使用不同的具体建造者即可得到不同的产品对象。由于指挥者类针对抽象建造者编程，增加新的具体建造者无须修改原有类库的代码，系统扩展方便，符合开闭原则。
（3）可以更加精细地控制产品的创建过程。将复杂产品的创建步骤分解在不同的方法中，使得创建过程更加清晰，也更方便使用程序来控制创建过程。

建造者模式的主要缺点如下：

（1）建造者模式所创建的产品一般具有较多的共同点，其组成部分相似。如果产品之间的差异性很大，例如很多组成部分都不相同，就不适合使用建造者模式，因此其使用范围受到一定的限制。
（2）如果产品的内部结构复杂且多变，可能会需要定义很多具体建造者类来实现这种变化，这就导致系统变得很庞大，增加系统的理解难度和运行成本。

适用场景

在以下情况下可以考虑使用建造者模式：
（1）需要生成的产品对象有复杂的内部结构，这些产品对象通常包含多个成员变量。
（2）需要生成的产品对象的属性相互依赖，需要指定其生成顺序。
（3）对象的创建过程独立于创建该对象的类。在建造者模式中通过引入指挥者类，将创建过程封装在指挥者类中，而不在建造者类和客户类中。
（4）隔离复杂对象的创建和使用，并使得相同的创建过程可以创建不同的产品。

---

🚀 作者简介：作为某云服务提供商的后端开发人员，我将在这里与大家简要分享一些实用的开发小技巧。在我的职业生涯中积累了丰富的经验，希望能通过这个博客与大家交流、学习和成长。技术栈：Java、PHP、Python、Vue、React

---

本文收录于三木的
💐 「设计模式」专栏
此外三木还有以下专栏在同步更新～

🌼 「AI」专栏

🔥「面试」这个专栏的灵感来自于许多粉丝私信，大家向我咨询有关面试的问题和建议。我深感荣幸和责任，希望通过这个专栏，能够为大家提供更多关于面试的知识、技巧和经验。我们将一起探讨面试。期待粉丝们ssp的offer喜讯。

🎈 「Java探索者之路」系列专栏，这个专栏旨在引领Java开发者踏上一段真正探索Java世界的旅程。
我们将深入探讨Java编程的方方面面，从基础知识到高级技巧，从实践案例到最新趋势，帮助你成为一名卓越的Java探索者。如果有想进入Java后端领域工作的同学，这个专栏会对你有所帮助，欢迎关注起来呀

🌊 「Python爬虫」的入门学习系列，大家有兴趣的可以看一看

---

🌹一起学习，互三互访，顺评论区有访必回，有关必回！！！

---