建造者模式深入理解：演示建造单个和多个产品的实践，结合模板模式，通俗易懂

news2024/11/20 13:37:40

首先呢看下建造者的定义是什么样的，先读一遍

建造者模式

建造者模式（Builder Pattern）是一种创建型设计模式，它主要用于将一个复杂对象的构建过程与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表现形式。这种模式通过一系列可重用的独立的类（称为建造者或构建器）来一步一步创建一个复杂的对象，而不需要知道具体的内部构造细节

优缺点

建造者模式的主要优点：

  1. 封装性好：通过建造者将产品的各个部件和组装过程封装起来，客户端无需了解产品内部的具体构造细节，只需指定需要的产品类型和配置即可。
  2. 扩展性好：由于每个具体建造者都是相互独立的，因此新增一种产品或者变更已有产品的构建方式时，只需要新增或修改相应的建造者类，不影响其他部分代码，从而实现系统的松耦合。
  3. 便于控制构建过程：在构建过程中，可以根据需要逐步细化构造步骤，灵活地控制产品的创建过程，甚至支持动态决定构建部件的数量和顺序。
  4. 便于并行构造：在某些场景下，不同部分的构建可以独立进行，有利于提高系统性能，特别是在多线程环境下的构建。

建造者模式的主要缺点：

  1. 增加类的数量：引入建造者模式会增加额外的类，包括抽象建造者、具体建造者和可能的导演类等，增加了系统的复杂性和理解难度。
  2. 内部修改困难：一旦产品结构较为复杂，对于产品内部细节的改动可能会导致多个建造者的相关逻辑都需要调整，维护成本相对较高。
  3. 过度设计风险：如果对象结构比较简单，或者变化不多，使用建造者模式可能会显得过于复杂，不适用于简单对象的构建。
    总结来说，建造者模式非常适合用于创建具有多重构造参数或组合选项的复杂对象，尤其当这些选项的不同组合可能导致大量微小差异的产品实例时，该模式能够很好地管理和组织这些复杂性。

网图来一张
在这里插入图片描述
好了，直接上代码，这里我们先构建一个CarProduct，很多描述都写在了对应的注释中了啊，这里就不过多赘述

package com.mtgg.laoxiang.service.example.designer.builder;

import lombok.Data;

/**
 * 要构建的产品对象
 */
@Data
public class CarProduct {
    private String partA;
    private String partB;
    private String partC;
}

package com.mtgg.laoxiang.service.example.designer.builder;

/**
 * 建造者抽象类
 */
public abstract class Builder {
    //建造产品时，实例化，相当于统一放到一个地方，product相当于一个封装，里面可以放各种东西的组成
    protected CarProduct carProduct = new CarProduct();


    //建造，建造各种东西然后set到product中
    public abstract void builderPartA();

    public abstract void builderPartB();

    public abstract void builderPartC();

    //提供获得产品的入口，要获得这个产品，就调用这个方法
    public CarProduct getResult() {
        return carProduct;
    }

}

上面定义了产品，构造器，获取产品的方法，下面这个就是构造器要具体干的活了

package com.mtgg.laoxiang.service.example.designer.builder;

public class BJBuilder extends Builder{

    @Override
    public void builderPartA() {
        System.out.println("构建个1球");
        carProduct.setPartA("1球");
    }

    @Override
    public void builderPartB() {
        System.out.println("构建个2球");
        carProduct.setPartB("2球");
    }

    @Override
    public void builderPartC() {
        System.out.println("构建个3球");
        carProduct.setPartC("3球");
    }
}


package com.mtgg.laoxiang.service.example.designer.builder;

public class HZBuilder extends Builder{

    @Override
    public void builderPartA() {
        System.out.println("构建个1香蕉");
        carProduct.setPartA("1香蕉");
    }

    @Override
    public void builderPartB() {
        System.out.println("构建个2香蕉");
        carProduct.setPartB("2香蕉");
    }

    @Override
    public void builderPartC() {
        System.out.println("构建个3香蕉");
        carProduct.setPartC("3香蕉");
    }
}

指挥者来了，指挥我到底想要啥，什么数量，什么顺序，定义几个图纸来交给构造器去构造，然后main使用的时候直接调用这个定义好的流程，就能拿到对应的产品

package com.mtgg.laoxiang.service.example.designer.builder;

/**
 * 指挥者
 * 控制生成流程
 */
public class Director {
    //这个抽象类可以定义成全局变量，也可以定义接口，此处可以引用接口，更不违反原则
    private Builder builder;

    /**
     * 注入builder
     */
    private Director(Builder builder) {
        this.builder = builder;
    }

    /**
     * 控制流程，此处类似使用模板模式
     */
    public CarProduct construct2(){
        builder.builderPartC();
        builder.builderPartA();
        return builder.getResult();
    }

    public CarProduct construct(){
        builder.builderPartB();
        builder.builderPartA();
        builder.builderPartC();
        return builder.getResult();
    }

    public static void main(String[] args) {
        //此处可选择不同的建造者建造产品
        Director director = new Director(new HZBuilder());
        CarProduct construct = director.construct();
        System.out.println(construct);

        director = new Director(new BJBuilder());
        CarProduct construct1 = director.construct2();
        System.out.println(construct1);
    }

}

*构建个2香蕉
构建个1香蕉
构建个3香蕉
Product(partA=1香蕉, partB=2香蕉, partC=3香蕉)
构建个3球
构建个1球
Product(partA=1球, partB=null, partC=3球) *

在这里插入图片描述

如果我想建造另外一个对象呢？难道类似的类都要加一份？那肯定是low的，做法如下，

可以加具体建造，定义好要建造的东西，再建一个指挥者方法，尽量不要在原来的方法上改，改造后如下

假如有另一个对象PhoneProduct

@Data
public class PhoneProduct {
    private String pa;
    private String pb;
    private String pc;
}

Builder中加上要构建的这个产品，并加个返回产品的方法，所以这么看的话那几个构建的抽象方法就不能太个性化，最好抽象一些，像是定义三四个工厂一样，具体怎么生产看子类实现

public abstract class Builder {
    //建造产品时，实例化，相当于统一放到一个地方，product相当于一个封装，里面可以放各种东西的组成

    //另外一个产品
    protected PhoneProduct phoneProduct = new PhoneProduct();
……………………

    public PhoneProduct getPhoneResult() {
        return phoneProduct;
    }
}

好了我们定义一个子类去构建具体的内容，不用改另外一个对象的构建，保证对扩展开放，对修改关闭

public class XMBuilder extends Builder{
    @Override
    public void builderPartA() {
        System.out.println("小米a");
        phoneProduct.setPa("pa");
    }

    @Override
    public void builderPartB() {
        System.out.println("小米b");
        phoneProduct.setPb("pb");
    }

    @Override
    public void builderPartC() {
        System.out.println("小米c");
        phoneProduct.setPc("pc");
    }
}

指挥者我们改造一下，构建顺序以及数量都可以抽出来共用，只需要定义construct2或constructPhone方法，指定模板，返回产品就OK了，想要啥产品要啥产品

public class Director {
    //这个抽象类可以定义成全局变量，也可以定义接口，此处可以引用接口，更不违反原则
    private Builder builder;

    /**
     * 注入builder
     */
    private Director(Builder builder) {
        this.builder = builder;
    }

    /**
     * 构建模板 定义构建顺序以及内容
     */
    public void buildTemplateA(){
        builder.builderPartB();
        builder.builderPartA();
        builder.builderPartC();
    }

    /**
     * 构建模板 定义构建顺序以及内容
     */
    public void buildTemplateB(){
        builder.builderPartC();
        builder.builderPartA();
    }

    /**
     * 构建以及获取car产品的入口
     */
    public CarProduct construct2(){
        this.buildTemplateB();
        return builder.getResult();
    }

	//不同形态的car产品
    public CarProduct construct(){
        this.buildTemplateA();
        return builder.getResult();
    }

	//这个是构建和获取phone产品的入口
    public PhoneProduct constructPhone(){
        this.buildTemplateA();
        return builder.getPhoneResult();
    }

    public static void main(String[] args) {
        //此处可选择不同的建造者建造产品
        Director director = new Director(new HZBuilder());
        CarProduct construct = director.construct();
        System.out.println(construct);

        director = new Director(new BJBuilder());
        CarProduct construct1 = director.construct2();
        System.out.println(construct1);

        //构建另外一个产品，使用时指定用XMBuilder这个厂家生产的就行
        director = new Director(new XMBuilder());
        PhoneProduct construct2 = director.constructPhone();
        System.out.println(construct2);
    }

}

下面这是执行结果

构建个2香蕉
构建个1香蕉
构建个3香蕉
CarProduct(partA=1香蕉, partB=2香蕉, partC=3香蕉)
构建个3球
构建个1球
CarProduct(partA=1球, partB=null, partC=3球)
小米b
小米a
小米c
PhoneProduct(pa=pa, pb=pb, pc=pc)

祝你好运！~~

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