设计模式-建造者模式实践案例

建造者模式（Builder Pattern）是一种创建型设计模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。当一个对象需要多个部分或许多步骤来创建，并且需要将创建过程与表示分离时，建造者模式非常有用。建造者模式旨在找到一个解决方案，以避免构造函数参数列表的膨胀，尤其是当对象的构造过程很复杂时。

以下是一个使用 Java 实现建造者模式的示例：

步骤1：定义产品类

1// 产品类，具有多个部分构成
2public class Car {
3    private String engine;
4    private String wheels;
5    private String GPS;
6
7    // 省略其他部分以及构造器、getter 和 setter 方法
8}

步骤2：定义建造者接口

1// 建造者接口声明了创建产品对象各个部分的方法
2public interface CarBuilder {
3    CarBuilder buildEngine(String engine);
4    CarBuilder buildWheels(String wheels);
5    CarBuilder buildGPS(String gps);
6    Car build();
7}

步骤3：实现具体的建造者

1// 具体的建造者实现了建造者接口并定义了创建产品的逻辑
2public class ConcreteCarBuilder implements CarBuilder {
3    private Car car;
4
5    public ConcreteCarBuilder() {
6        car = new Car();
7    }
8
9    @Override
10    public CarBuilder buildEngine(String engine) {
11        car.setEngine(engine);
12        return this;
13    }
14
15    @Override
16    public CarBuilder buildWheels(String wheels) {
17        car.setWheels(wheels);
18        return this;
19    }
20
21    @Override
22    public CarBuilder buildGPS(String gps) {
23        car.setGPS(gps);
24        return this;
25    }
26
27    @Override
28    public Car build() {
29        return car;
30    }
31}

步骤4：定义指挥者类（可选）

1// 指挥者类负责定义创建产品的顺序
2public class Director {
3    public Car constructSportsCar(CarBuilder builder) {
4        return builder.buildEngine("SportsEngine")
5                      .buildWheels("SportsWheels")
6                      .buildGPS("SportsGPS")
7                      .build();
8    }
9
10    // 可以定义其他构建逻辑
11}

步骤5：客户端代码

1public class Client {
2    public static void main(String[] args) {
3        ConcreteCarBuilder builder = new ConcreteCarBuilder();
4        Director director = new Director();
5
6        // 使用指挥者来构建产品
7        Car sportsCar = director.constructSportsCar(builder);
8
9        // 直接使用建造者来构建产品
10        Car car = builder.buildEngine("V8")
11                         .buildWheels("Alloy")
12                         .buildGPS("SatNav")
13                         .build();
14
15        // 输出构建的汽车信息
16        System.out.println(sportsCar);
17        System.out.println(car);
18    }
19}

在此实践例子中，ConcreteCarBuilder 是具体的建造者，其实现了 CarBuilder 接口，以提供创建 Car 对象的方法。Director 类通过调用建造者的方法以特定的顺序创建产品，这有助于封装复杂对象的构建过程。最后，客户端代码可以使用建造者模式来创建不同配置的 Car 对象，而不必担心构建过程中的细节。

建造者模式允许客户端代码逐步构建复杂对象，并且可以在不改变建造者或指挥者代码的情况下制作不同表示。此模式还提供了链式调用，可以使客户端代码更加清晰。此外，由于有了 ConcreteCarBuilder，新增不同的汽车类型也变得简单，只需实现不同的建造者即可。