理解建造者模式在软件设计中的应用-优快云博客

本文详细阐述了建造者模式的概念、组成、UML类图、基本代码、优点及应用场景。通过实例展示了如何利用建造者模式来构建复杂对象，强调了其在软件设计中的优势，并探讨了其适用的场景。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一. 简述

将一个复杂对象的构造与它的表示分离，使同样的构建过程可以创建不同的表示。

属于创建型模式。

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。

二. 组成

建造者（Builder）角色：给出一个抽象接口，以规范产品对象的各个组成成分的建造。一般而言，此接口独立于应用程序的商业逻辑。
具体建造者（Concrete Builder）角色：担任这个角色的是与应用程序紧密相关的类，它们在应用程序调用下创建产品实例。这个角色主要完成的任务包括：实现Builder角色提供的接口，一步一步完成创建产品实例的过程。在建造过程完成后，提供产品的实例。具体建造者角色是做具体建造工作的，但却不为客户端所知。
指导者（Director）角色：担任这个角色的类调用具体建造者角色以创建产品对象。控制建造过程。
产品（Product）角色：产品便是建造中的复杂对象。指导者角色是与客户端打交道的角色。

三. UML类图

四. 基本代码

// Builder类
public interface PersonBuilder {
    void buildHead();
    void buildBody();
    void buildFoot();
    Person buildPerson();
}

// ConcreteBuilder类
public class ManBuilder implements PersonBuilder {
    Person person;
    public ManBuilder() {
        person = new Man();
    }

    public void buildbody() {
        person.setBody("建造男人的身体");
    }

    public void buildFoot() {
        person.setFoot("建造男人的脚");
    }

    public void buildHead() {
        person.setHead("建造男人的头");
    }

    public Person buildPerson() {
        return person;
    }
}

// Director类
public class PersonDirector {
    public Person constructPerson(PersonBuilder pb) {
        pb.buildHead();
        pb.buildBody();
        pb.buildFoot();
        return pb.buildPerson();
    }
}

// Product类
public class Person {
    private String head;
    private String body;
    private String foot;

    public String getHead() {
        return head;
    }

    public void setHead(String head) {
        this.head = head;
    }

    public String getBody() {
        return body;
    }

    public void setBody(String body) {
        this.body = body;
    }

    public String getFoot() {
        return foot;
    }

    public void setFoot(String foot) {
        this.foot = foot;
    }
}

public class Man extends Person {
}

// 客户端调用
public class Test{
    public static void main(String[] args) {
        PersonDirector pd = new PersonDirector();
        Person person = pd.constructPerson(new ManBuilder());
        System.out.println(person.getBody());
        System.out.println(person.getFoot());
        System.out.println(person.getHead());
    }
}

五. 优缺点

优点：

封装性：使用建造者模式可以使客户端不必知道产品内部组成的细节；
建造者独立，容易扩展。

六. 应用场景

相同的方法，不同的执行顺序，产生不同的事件结果时，可以采用建造者模式，需要生成的产品对象的属性相互依赖，建造者模式可以强迫生成顺序。
多个部件或零件,都可以装配到一个对象中，但是产生的运行结果又不相同时，则可以使用该模式。
产品类非常复杂，或者产品类中的调用顺序不同产生了不同的效能，这个时候使用建造者模式是非常合适。
在对象创建过程中会使用到系统中的一些其它对象，这些对象在产品对象的创建过程中不易得到时，也可以采用建造者模式封装该对象的创建过程。该种场景，只能是一个补偿方法，因为一个对象不容易获得，而在设计阶段竟然没有发觉，而要通过创建者模式柔化创建过程，本身已经违反设计最初目标。