1、简述
建造者模式（Builder Pattern）是一种创建型设计模式，它通过将对象的构造过程与表示分离，使得相同的构造过程可以创建不同的表示。建造者模式尤其适用于创建复杂对象的场景。
2、什么是建造者模式？
建造者模式是一种创建型设计模式，主要用于以下场景：
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创建复杂对象时需要多个步骤。
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同样的构建过程可以生成不同类型的对象。
建造者模式的核心思想是通过分步骤地构建一个复杂对象，同时允许灵活地定制每个步骤的细节。
建造者模式包含以下几个核心角色：
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产品（Product）：表示需要构建的复杂对象。
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建造者（Builder）：定义创建产品各部分的抽象接口。
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具体建造者（Concrete Builder）：实现 Builder 接口，完成具体产品各部分的构建。
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指挥者（Director）：负责调用建造者的各个方法，按特定顺序创建产品。
3、实际案例
假设我们需要构建一个快餐套餐，套餐包括主食、饮料和甜品，建造者模式可以帮助我们灵活构建不同的套餐组合。
// 产品类
public class Meal {private String mainItem; // 主食private String drink; // 饮料private String dessert; // 甜品// Getter 和 Setterpublic String getMainItem() {return mainItem;}public void setMainItem(String mainItem) {this.mainItem = mainItem;}public String getDrink() {return drink;}public void setDrink(String drink) {this.drink = drink;}public String getDessert() {return dessert;}public void setDessert(String dessert) {this.dessert = dessert;}@Overridepublic String toString() {return "Meal [Main Item: " + mainItem + ", Drink: " + drink + ", Dessert: " + dessert + "]";}
}
// 抽象建造者
public interface MealBuilder {void buildMainItem();void buildDrink();void buildDessert();Meal getMeal();
}
// 具体建造者：儿童套餐
public class KidsMealBuilder implements MealBuilder {private Meal meal = new Meal();@Overridepublic void buildMainItem() {meal.setMainItem("Chicken Nuggets");}@Overridepublic void buildDrink() {meal.setDrink("Apple Juice");}@Overridepublic void buildDessert() {meal.setDessert("Ice Cream");}@Overridepublic Meal getMeal() {return meal;}
}
// 具体建造者：健身餐
public class FitnessMealBuilder implements MealBuilder {private Meal meal = new Meal();@Overridepublic void buildMainItem() {meal.setMainItem("Grilled Chicken");}@Overridepublic void buildDrink() {meal.setDrink("Protein Shake");}@Overridepublic void buildDessert() {meal.setDessert("Greek Yogurt");}@Overridepublic Meal getMeal() {return meal;}
}
// 指挥者
public class MealDirector {private MealBuilder mealBuilder;public MealDirector(MealBuilder mealBuilder) {this.mealBuilder = mealBuilder;}public void constructMeal() {mealBuilder.buildMainItem();mealBuilder.buildDrink();mealBuilder.buildDessert();}public Meal getMeal() {return mealBuilder.getMeal();}
}
// 测试类
public class BuilderPatternDemo {public static void main(String[] args) {// 创建儿童套餐MealBuilder kidsMealBuilder = new KidsMealBuilder();MealDirector kidsMealDirector = new MealDirector(kidsMealBuilder);kidsMealDirector.constructMeal();Meal kidsMeal = kidsMealDirector.getMeal();System.out.println("Kids Meal: " + kidsMeal);// 创建健身餐MealBuilder fitnessMealBuilder = new FitnessMealBuilder();MealDirector fitnessMealDirector = new MealDirector(fitnessMealBuilder);fitnessMealDirector.constructMeal();Meal fitnessMeal = fitnessMealDirector.getMeal();System.out.println("Fitness Meal: " + fitnessMeal);}
}
输出：
Kids Meal: Meal [Main Item: Chicken Nuggets, Drink: Apple Juice, Dessert: Ice Cream]
Fitness Meal: Meal [Main Item: Grilled Chicken, Drink: Protein Shake, Dessert: Greek Yogurt]
4、建造者模式的优缺点
优点
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分步骤构建：将复杂对象的构造过程分解为多个步骤，代码更加清晰。
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灵活性：同样的构造过程可以创建不同的表示。
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解耦：将产品的创建过程与产品本身分离。
缺点
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额外的类：需要为每种产品创建具体的建造者类。
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复杂性增加：如果产品的构建过程过于简单，使用建造者模式可能导致不必要的复杂性。
5、应用场景
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构建复杂对象：如构建包含多步骤的报表、表单或配置文件。
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UI 界面生成：如构建复杂的用户界面时，可以按步骤生成组件。
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代码生成工具：如编译器的代码生成模块，逐步构建复杂的语法树或代码结构。
