GOF23种设计模式——建造者模式，详细介绍建造者模式的特点、优势、使用方式，一篇文章拿下！

基本原理

建造者模式是一种软件设计模式，用于将一个复杂对象的构建与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。它属于创建型模式，主要用于解决在创建对象时的复杂性和灵活性的问题。

在建造者模式中，通常会有一个具体的建造者类，负责实际构建复杂对象的各个部分。该建造者类通常包含一系列方法，用于构建对象的各个组成部分。具体构建者类可以根据实际需求定制，适应不同对象的构建过程。

另外，建造者模式还包含一个指导者类，负责协调具体建造者的构建过程。指导者类通常包含一个构建方法，用于按照特定顺序调用具体建造者的方法来构建对象。通过指导者类和具体建造者类的协作，可以实现对复杂对象的逐步构建。

建造者模式的主要优点如下：

1. 分离构建和表示：建造者模式将一个复杂对象的构建过程与其表示分离，使得构建过程可以独立于具体的表示，从而可以更灵活地构建不同表示的对象。

2. 易于扩展：由于具体建造者类和指导者类之间的松耦合关系，可以很容易地新增或替换具体建造者类，从而扩展或修改构建过程，而不会影响到客户端代码。

3. 更好的封装性：由于建造者模式将复杂对象的构建过程封装在具体建造者类中，客户端只需要知道如何通过指导者来构建对象即可，无需关心具体的构建过程。

4. 对象构建的精确控制：通过建造者模式，可以精确地控制对象的构建过程，包括每个部分的构建顺序、构建时的参数设置等，从而得到更精确的结果。

建造者模式适用于以下情况：

1. 当对象的构建过程比较复杂，且构建过程需要具备一定的灵活性时，可以使用建造者模式。

2. 当需要构建的对象具有复杂的内部结构，且需要将构建过程与表示分离时，可以使用建造者模式。

3. 当需要构建的对象的各个部分之间存在较多的依赖关系，且需要按照特定的顺序构建时，可以使用建造者模式。

建造者模式四种角色

在建造者模式中，通常有以下四种角色：

1. 产品（Product）：由多个部件组成的复杂对象，具有一定的功能和特点。

2. 抽象建造者（Abstract Builder）：定义了创建产品各个部件的抽象方法，通常包括创建和装配各个部件的方法。

3. 具体建造者（Concrete Builder）：实现了抽象建造者接口，负责具体的产品构建和装配过程，并返回最终的产品。

4. 指挥者（Director）：负责调用具体建造者的方法来创建产品，根据一定的顺序和逻辑来组织产品的创建过程。

原理图

注意事项和细节

在使用建造者模式时，需要注意以下几点：

1. 了解产品的组成部分和组装顺序：在使用建造者模式之前，需要对产品的组成部分和组装顺序有一定的了解，以便于设计抽象建造者接口和具体建造者类。

2. 抽象建造者接口的设计：抽象建造者接口应该包含产品的各个部件的创建和装配方法，确保每个具体建造者都实现这些方法。

3. 具体建造者类的编写：具体建造者类应该根据产品的组成部分和组装顺序来实现抽象建造者接口，确保能够按照一定的规则创建和组装产品。

4. 建造者模式与工厂模式的区别：建造者模式注重的是创建复杂对象的过程，而工厂模式注重的是创建对象的结果。建造者模式可以灵活地创建不同组成的产品，而工厂模式更适用于创建单一类型的产品。

5. 指挥者的作用：指挥者可以根据一定的逻辑和顺序来调用具体建造者的方法，以组织产品的创建过程。指挥者可以隐藏具体建造者的细节，提供一个简单的接口供客户端使用。

6. 建造者模式的灵活性：建造者模式可以通过增加新的建造者类和修改指挥者的顺序，灵活地创建不同组成的产品，同时避免了直接创建和组装产品的复杂性。

7. 建造者模式的适用场景：当产品的组成部分和组装逻辑比较复杂，或者需要根据不同的配置创建不同组成的产品时，可以考虑使用建造者模式。此外，如果希望将产品的创建逻辑与产品的表示分离，也可以考虑使用建造者模式。

建造者模式实际案例

// 产品类
class Product {
    private String part1;
    private String part2;

    public void setPart1(String part1) {
        this.part1 = part1;
    }

    public void setPart2(String part2) {
        this.part2 = part2;
    }

    public void show() {
        System.out.println("Part 1: " + part1);
        System.out.println("Part 2: " + part2);
    }
}

// 抽象建造者接口
interface Builder {
    void buildPart1();
    void buildPart2();
    Product getResult();
}

// 具体建造者类
class ConcreteBuilder implements Builder {
    private Product product;

    public ConcreteBuilder() {
        this.product = new Product();
    }

    public void buildPart1() {
        product.setPart1("Part 1");
    }

    public void buildPart2() {
        product.setPart2("Part 2");
    }

    public Product getResult() {
        return product;
    }
}

// 指挥者类
class Director {
    private Builder builder;

    public Director(Builder builder) {
        this.builder = builder;
    }

    public void construct() {
        builder.buildPart1();
        builder.buildPart2();
    }
}

// 客户端代码
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建具体建造者对象
        Builder builder = new ConcreteBuilder();

        // 创建指挥者对象，并将具体建造者对象传入
        Director director = new Director(builder);

        // 指挥者按照一定的顺序调用建造者的方法来创建产品
        director.construct();

        // 通过建造者获取最终的产品对象
        Product product = builder.getResult();

        // 显示产品
        product.show();
    }
}
 

在上面的代码中，Product是需要构建的复杂对象，Builder是抽象建造者接口，ConcreteBuilder是具体建造者类，Director是指挥者类。Client则是客户端代码，负责使用建造者模式来构建产品。

至此，关于建造者模式的介绍完毕，后续还会持续更新，敬请期待~~~