23种设计模式-生成器(Builder)设计模式

news2025/3/26 10:54:33

工厂方法设计模式

🚩什么是生成器设计模式？
🚩生成器设计模式的特点
🚩生成器设计模式的结构
🚩生成器设计模式的优缺点
🚩生成器设计模式的Java实现
🚩代码总结
🚩总结

🚩什么是生成器设计模式？

生成器模式（Builder Pattern） 是一种 创建型设计模式，用于构建复杂对象，并且能够一步步地构造对象，而无需直接使用构造函数传递大量参数。

在 Java 中，如果一个类有多个可选参数，传统方式是使用 重载构造函数 或 Setter 方法，但这样会导致代码冗长且不易维护。

生成器模式 通过 链式调用 和 方法返回当前对象 的方式，使代码更加清晰易读。

🚩生成器设计模式的特点

支持链式调用：可以连续调用方法来设置属性，使代码更优雅。
构造过程更清晰：将对象的创建步骤封装到生成器中，避免构造函数参数过多的问题。
提高可读性和可维护性：使用生成器模式可以避免复杂的构造函数重载，提高代码可读性。
可以对对象创建过程进行控制：如可以添加 参数校验、默认值、对象克隆 等操作。

🚩生成器设计模式的结构

生成器模式通常包含以下几个部分：

Product（产品类）：要构建的复杂对象。
Builder（抽象生成器）：定义构建对象的步骤。
ConcreteBuilder（具体生成器）：实现 Builder 接口，并定义如何创建 Product 对象。

🚩生成器设计模式的优缺点

✅ 优点

避免构造方法参数过多的问题，提供更优雅的对象创建方式。
可以设置默认值，构造对象时不必提供所有参数。
可读性强，通过链式调用，使代码更直观。
解耦对象构建和表示，使代码更容易扩展和维护。

❌ 缺点

增加代码复杂度：需要额外定义 Builder 类，代码量比直接使用构造函数多。
对象构造过程比普通方法慢，因为涉及多个方法调用。

🚩生成器设计模式的Java实现

代码地址：GitHub

创建一个产品类Product

/**
 * @author hanson
 * @description: 定义产品类
 * @date 2025-03-23 21:08:03
 * @version: 1.0
 */
public class Product {

    List<String> parts = new ArrayList<String>();

    public void Add(String part) {
        parts.add(part);
    }

    public void show() {
        System.out.println("产品的组成：");
        for (String part : parts) {
            System.out.println(part + " ");
        }
        System.out.println("\n");
    }
}

创建一个抽象建造者类，里面有两个抽象方法，用于构建产品和打印结果

/**
 * @author hanson
 * @description: 生成器（Builder 类）
 * @date 2025-03-23 21:10:30
 * @version: 1.0
 */
public abstract class Builder {

    public abstract void BuildPart();

    public abstract Product getResult();
}

创建两个构造器不通的实现类，用于构建不同的产品

具体构造器Builder1

/**
 * @author hanson
 * @description: 具体构建者1
 * @date 2025-03-23 21:17:56
 * @version: 1.0
 */
public class Builder1 extends Builder{

    Product product = new Product();

    @Override
    public void BuildPart() {
        product.Add("A");
        product.Add("B");
        product.Add("C");
        product.Add("D");
        product.Add("E");
        product.Add("F");
    }

    @Override
    public Product getResult() {
        return product;
    }
}

具体构造器Builder2

/**
 * @author hanson
 * @description: 具体构建者2
 * @date 2025-03-23 21:19:00
 * @version: 1.0
 */
public class Builder2 extends Builder{

    Product product = new Product();

    @Override
    public void BuildPart() {
        product.Add("A");
        product.Add("B");
        product.Add("C");
    }

    @Override
    public Product getResult() {
        return product;
    }
}

创建一个指挥Director用于负责Builder 创建

/**
 * @author hanson
 * @description: 指挥者 负责组织 Builder 的构建过程。
 * @date 2025-03-23 21:16:35
 * @version: 1.0
 */
public class Director {

    public void Construct(Builder builder){
        builder.BuildPart();
    }
}