建造者模式：将一个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。
核心思想：通过分步构建对象，避免构造函数参数过多，提高代码的可读性和灵活性。
假设你正在开发一个电脑定制系统，用户可以根据自己的需求选择不同的硬件配置（如CPU、内存、硬盘、显卡等）。电脑的配置组合非常复杂，如果使用传统的构造函数或Setter方法，会导致代码冗长且难以维护。建造者模式可以很好地解决这个问题。
1. 产品类 (Computer)
public class Computer {private String cpu;private String memory;private String storage;private String gpu;public void setCpu(String cpu) {this.cpu = cpu;}public void setMemory(String memory) {this.memory = memory;}public void setStorage(String storage) {this.storage = storage;}public void setGpu(String gpu) {this.gpu = gpu;}@Overridepublic String toString() {return "Computer{" +"cpu='" + cpu + '\'' +", memory='" + memory + '\'' +", storage='" + storage + '\'' +", gpu='" + gpu + '\'' +'}';}
}
2. 建造者接口 (ComputerBuilder)
public interface ComputerBuilder {void buildCpu();void buildMemory();void buildStorage();void buildGpu();Computer getComputer();
}
3. 具体建造者 (GamingComputerBuilder, OfficeComputerBuilder)
游戏电脑建造者
public class GamingComputerBuilder implements ComputerBuilder {private Computer computer;public GamingComputerBuilder() {this.computer = new Computer();}@Overridepublic void buildCpu() {computer.setCpu("Intel i9");}@Overridepublic void buildMemory() {computer.setMemory("32GB DDR5");}@Overridepublic void buildStorage() {computer.setStorage("1TB SSD");}@Overridepublic void buildGpu() {computer.setGpu("NVIDIA RTX 4090");}@Overridepublic Computer getComputer() {return computer;}
}
办公电脑建造者
public class OfficeComputerBuilder implements ComputerBuilder {private Computer computer;public OfficeComputerBuilder() {this.computer = new Computer();}@Overridepublic void buildCpu() {computer.setCpu("Intel i5");}@Overridepublic void buildMemory() {computer.setMemory("16GB DDR4");}@Overridepublic void buildStorage() {computer.setStorage("512GB SSD");}@Overridepublic void buildGpu() {computer.setGpu("Integrated GPU");}@Overridepublic Computer getComputer() {return computer;}
}
4. 指挥者 (ComputerDirector)
public class ComputerDirector {private ComputerBuilder computerBuilder;public ComputerDirector(ComputerBuilder computerBuilder) {this.computerBuilder = computerBuilder;}public void constructComputer() {computerBuilder.buildCpu();computerBuilder.buildMemory();computerBuilder.buildStorage();computerBuilder.buildGpu();}public Computer getComputer() {return computerBuilder.getComputer();}
}
5. 客户端代码
public class ComputerBuilderDemo {public static void main(String[] args) {// 创建游戏电脑ComputerBuilder gamingBuilder = new GamingComputerBuilder();ComputerDirector gamingDirector = new ComputerDirector(gamingBuilder);gamingDirector.constructComputer();Computer gamingComputer = gamingDirector.getComputer();System.out.println("游戏电脑配置: " + gamingComputer);// 创建办公电脑ComputerBuilder officeBuilder = new OfficeComputerBuilder();ComputerDirector officeDirector = new ComputerDirector(officeBuilder);officeDirector.constructComputer();Computer officeComputer = officeDirector.getComputer();System.out.println("办公电脑配置: " + officeComputer);}
}
6. 输出
游戏电脑配置: Computer{cpu='Intel i9', memory='32GB DDR5', storage='1TB SSD', gpu='NVIDIA RTX 4090'}
办公电脑配置: Computer{cpu='Intel i5', memory='16GB DDR4', storage='512GB SSD', gpu='Integrated GPU'}
业务场景总结
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问题：电脑配置复杂，直接使用构造函数或Setter方法会导致代码冗长且难以维护。
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解决方案：使用建造者模式，将电脑的构建过程分解为多个步骤，并通过指挥者统一管理。
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优点：
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分离构建过程与表示，代码更清晰。
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支持灵活扩展，新增配置类型只需增加新的建造者。
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避免构造函数参数过多，提高代码可读性。
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其他业务场景
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订餐系统：用户可以选择不同的菜品组合（如主食、饮料、甜点），建造者模式用于构建订单。
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文档生成：生成复杂的文档（如PDF、Word），建造者模式用于分步构建文档内容。
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车辆制造：汽车的不同配置（如发动机、轮胎、内饰），建造者模式用于构建车辆对象。
建造者模式的核心思想是分步构建复杂对象，适用于需要灵活创建对象的场景。