【设计模式-创建型】建造者模式-优快云博客

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一、什么是建造者

建造者模式适用于那些基本部件固定但组合方式经常变化的场景，例如馒头坊提供定制化服务，顾客可以选择大小、形状和馅料等属性，通过分步骤选择，建造者模式允许以不同的顺序和组合构建出个性化的馒头。同样，在烧烤穿串中，固定的食材如鸡肉、牛肉可以通过不同的穿制方式和组合，形成多样化的烧烤产品，如中国的鸡肉串和日本的烧鸟，建造者模式使得这些固定材料的不同组合变得灵活而高效。

二、为什么用建造者

封装部件（隔离复杂性、代码复用）：
建造者模式隐藏了产品部件内部的复杂性，客户端只需与建造者接口交互，而不需要了解对象的具体构建细节。
实现独立，易扩展（灵活性、可定制性）：
由于建造者的具体实现是独立的，新增或修改建造者不会影响其他部分。这使得添加新产品或改变现有产品的构建过程变得更加容易。
控制构建细节（清晰的构建步骤）：
建造者模式允许开发者对构建过程进行逐步细化，每一步都可以精心设计，确保构建的正确性。这种逐步构建的方式降低了错误传播的风险，并且不对其他模块产生影响。

适用于什么场景：

复杂对象的构建：当对象的构建过程涉及多个步骤，或者对象由多个部分组成时。
相似对象的不同表示：需要创建一系列相似或相同但具有不同属性的对象时。
不可变对象：需要创建一旦构建完成就不可更改的对象时。
分步骤构建：构建过程需要分步骤进行，每一步可能依赖于前一步的结果。
多配置选项：对象的配置选项很多，且这些选项经常变化时。

三、建造者示例

场景描述

假设我们有一个馒头坊，提供定制化馒头服务。顾客可以根据自己的喜好选择馒头的不同属性，比如大小、形状、馅料等。馒头坊使用建造者模式来满足顾客的个性化需求（前提他要是的馒头）。

代码示例

来个制作馒头产品的模子，配件可定制，产品属性随意搭配。

// 产品：馒头
class Mantou {
    private String size;
    private String shape;
    private Filling filling;

    // 建造者模式的方法，设置馒头的各个属性
    public void setSize(String size) {
        this.size = size;
    }

    public void setShape(String shape) {
        this.shape = shape;
    }

    public void setFilling(Filling filling) {
        this.filling = filling;
    }

    public void display() {
        System.out.println("Mantou - Size: " + size + ", Shape: " + shape + ", Filling: " + filling.getDescription());
    }
}

可定制的组件：馅料

// 馅料接口
interface Filling {
    String getDescription();
}

// 具体馅料实现
class RedBeanFilling implements Filling {
    public String getDescription() {
        return "Red Bean";
    }
}
class MeatFilling implements Filling {
    public String getDescription() {
        return "Meat";
    }
}

// 更多馅料实现...

馒头产品的构建者：制作馒头的师傅

// 抽象建造者
interface MantouBuilder {
    void buildSize();
    void buildShape();
    void buildFilling(Filling filling);
    Mantou getMantou();
}

// 具体建造者
class CustomMantouBuilder implements MantouBuilder {
    private Mantou mantou = new Mantou();

    public void buildSize() {
        // 假设顾客选择了“大”馒头
        mantou.setSize("Large");
    }

    public void buildShape() {
        // 假设顾客选择了“圆形”馒头
        mantou.setShape("Round");
    }

    public void buildFilling(Filling filling) {
        // 设置顾客选择的馅料
        mantou.setFilling(filling);
    }

    public Mantou getMantou() {
        return mantou;
    }
}

交付窗口：需求的采集和产品的交付

// 客户端代码
public class MantouBuilderPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MantouBuilder builder = new CustomMantouBuilder();
        builder.buildSize();
        builder.buildShape();
        Filling redBeanFilling = new RedBeanFilling();
        Filling meatFilling = new MeatFilling();
        
        // 顾客可以选择不同的馅料
        builder.buildFilling(redBeanFilling);
        Mantou mantou1 = builder.getMantou();
        mantou1.display();

        // 重新使用建造者对象构建另一个不同馅料的馒头
        builder.buildFilling(meatFilling);
        Mantou mantou2 = builder.getMantou();
        mantou2.display();
    }
}