Java基础教程（207）创建型模式之生成器：重构利器，Java生成器模式深度解剖与实战

在复杂对象的创建过程中，我们常常面临构造参数过多、构建步骤复杂、对象存在多种表示等挑战。生成器模式（Builder Pattern）通过将复杂对象的构建过程分离出来，使得相同的构建过程可以创建不同的表示。

生成器模式的核心结构

生成器模式包含四个关键角色：

• Product（产品）：要创建的复杂对象
• Builder（生成器）：抽象构建接口
• ConcreteBuilder（具体生成器）：实现构建步骤
• Director（指挥者）：控制构建过程（可选）

实战示例：数据库连接配置

// 产品类
public class DatabaseConfig {
    private final String host;
    private final int port;
    private final String database;
    private final String username;
    private final String password;
    private final int timeout;
    
    private DatabaseConfig(Builder builder) {
        this.host = builder.host;
        this.port = builder.port;
        this.database = builder.database;
        this.username = builder.username;
        this.password = builder.password;
        this.timeout = builder.timeout;
    }
    
    // 生成器
    public static class Builder {
        private String host = "localhost";
        private int port = 3306;
        private String database;
        private String username;
        private String password;
        private int timeout = 1000;
        
        public Builder host(String host) {
            this.host = host;
            return this;
        }
        
        public Builder port(int port) {
            this.port = port;
            return this;
        }
        
        // 其他setter方法...
        
        public DatabaseConfig build() {
            if (database == null || username == null) {
                throw new IllegalStateException("必需参数未设置");
            }
            return new DatabaseConfig(this);
        }
    }
}

// 使用示例
DatabaseConfig config = new DatabaseConfig.Builder()
    .host("192.168.1.100")
    .port(3306)
    .database("test_db")
    .username("admin")
    .password("secret")
    .timeout(5000)
    .build();

模式优势与适用场景

优势：

• 构建过程清晰可控，参数设置灵活
• 避免过多的构造参数，提高代码可读性
• 可以构建不可变对象
• 链式调用优雅流畅

适用场景：

• 需要创建复杂对象且对象有多个组成部分
• 对象的构建过程需要不同的表示
• 需要创建不可变对象但参数较多

生成器模式在Lombok等工具中通过@Builder注解得到了极大简化，但其思想价值远高于实现本身。掌握生成器模式能够让你在复杂对象构建场景中游刃有余，写出更加清晰、灵活的代码。