JAVA设计模式----建造者模式详解 JAVA设计模式----建造者模式详解

介绍
角色
代码演示

通过反射创建建造者对象

优点

缺点

适用场景

总结

介绍建造者模式(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。

文章图片

角色

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()，它们用于创建复杂对象的各个部件；另一类方法是getResult()，它们用于返回复杂对象。Builder既可以是抽象类，也可以是接口。
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，定义并明确它所创建的复杂对象，也可以提供一个方法返回创建好的复杂产品对象。
Product（产品角色）：它是被构建的复杂对象，包含多个组成部件，具体由建造者创建该产品的内部表示并定义它的装配过程。
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。

在建造者模式的定义中提到了复杂对象，那么什么是复杂对象？简单来说，复杂对象是指那些包含多个成员属性的对象，这些成员属性也称为部件或零件，如汽车包括方向盘、发动机、轮胎等部件，电子邮件包括发件人、收件人、主题、内容、附件等部件

代码演示产品角色:

@Data@AllArgsConstructor@NoArgsConstructorpublic class Computer{String mouse; String keyBoard; String screen; }

抽象建造者 builder

public abstract class Builder{//要建造的产品--子类也可以使用，因此是protectedprotected Computer computer=new Computer(); //建造的步骤--顺序不固定//方法都是抽象的，具体实现交给子类完成public abstract Builder buildMouse(); public abstract Builder buildKeyBoard(); public abstract Builder buildScreen(); //创建产品的方法，由当前抽象层实现public Computer createComputer(){return computer; }}

具体建造者 DellComputerBuilder，ASUSComputerBuilder，分别建造戴尔电脑和华硕电脑

//链式调用public class DellComputerBuilder extends Builder{@Overridepublic Builder buildMouse(){System.out.println("戴尔鼠标组装"); return this; }@Overridepublic Builder buildKeyBoard(){System.out.println("戴尔键盘组装"); return this; }@Overridepublic Builder buildScreen(){System.out.println("戴尔屏幕组装"); return this; }}public class ASUSComputerBuilder extends Builder{@Overridepublic Builder buildMouse(){System.out.println("华硕鼠标组装"); return this; }@Overridepublic Builder buildKeyBoard(){System.out.println("华硕键盘组装"); return this; }@Overridepublic Builder buildScreen(){System.out.println("华硕屏幕组装"); return this; }}

指挥者 ComputerDirector，指挥构建过程

public class ComputerDirector{//构建电脑的方法public Computer construct(Builder builder){//构建复杂产品对象Computer computer=builder.buildMouse().buildKeyBoard().buildScreen().createComputer(); return computer; }}

客户端测试

public class test{@Testpublic void test(){//获得建造指挥官ComputerDirector computerDirector=new ComputerDirector(); //创建电脑computerDirector.construct(new DellComputerBuilder()); computerDirector.construct(new ASUSComputerBuilder()); }}

文章图片

通过反射创建建造者对象
可以通过反射机制和配置文件配合，创建具体建造者对象

public class test{@SneakyThrows//异常抛出throw,一个简单的try...catch写法@Testpublic void test(){//获得建造指挥官ComputerDirector computerDirector=new ComputerDirector(); //创建电脑Class dcb = Class.forName("construct.DellComputerBuilder"); computerDirector.construct((Builder) dcb.newInstance()); Class acb = Class.forName("construct.ASUSComputerBuilder"); computerDirector.construct((Builder) acb.newInstance()); }}

优点在建造者模式中，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。
每一个具体建造者都相对独立，而与其他的具体建造者无关，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”。
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。

缺点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，不适合使用建造者模式，因此其使用范围受到一定的限制。
如果产品的内部变化复杂，可能会导致需要定义很多具体建造者类来实现这种变化，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