• 【建造者模式】

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    一.建造者模式的入门介绍

    1.什么是建造者模式？

    建造者模式（Builder Pattern）是一种创建型设计模式，用于创建复杂对象。它将一个对象的构建过程和表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

    建造者模式的核心思想是将对象的构建过程从其表示中解耦出来，使得可以独立地创建不同的产品。通过指挥者来组织构建过程，客户端无需关心具体的构建细节，只需要通过指挥者来获得最终构建完成的产品。

    建造者模式适用于需要创建复杂对象，且创建过程具有一定的顺序或步骤的情况。它提供了更好的灵活性和可扩展性，使得可以通过增加或更改具体的建造者来创建不同的产品变种。同时，它也避免了构造函数参数过多的问题，使得代码更加清晰易读。

    总结起来，建造者模式能够将复杂对象的构建过程与其表示分离，提供了一种优雅的方式来创建具有不同配置的对象。   

    2.建造者模式通常涉及到几的角色！

    产品（Product）：表示要构建的复杂对象。它通常包含多个部分或属性。

    抽象建造者（Abstract Builder）：定义了创建产品各个部分的接口，并提供了一个获取产品的方法。典型的方法包括创建部件、组装部件以及返回最终产品。

    具体建造者（Concrete Builder）：实现了抽象建造者接口，负责实际构建产品的各个部分，并返回最终的产品。

    指挥者（Director）：负责使用抽象建造者定义的接口来构建产品。它通常不知道具体的构建过程，只负责根据具体的构建者来组织构建过程。

    3.建造者模式适用于以下场景：

    创建对象的构造过程比较复杂，包含多个可选参数或具有多个步骤。

    希望创建不同配置的对象，但避免使用过多的构造函数或参数。

    需要保证对象在构造过程中是不可变的，即一旦构建完成，就不能再修改。

    希望提供一种清晰的方式来构建对象，并且可以按顺序设置属性。

    通过拆分对象的构建过程，可以将共同的构建逻辑抽象出来，提高代码的重用性。

    4.建造者模式的优点和不足

    4.1建造者模式的优点：

    封装了对象的创建过程，使得对象的构建代码与客户端代码分离，提高了代码的可读性和可维护性。

    可以灵活地构建不同配置的对象，而无需编写多个构造函数或使用复杂的参数列表。

    可以通过建造者类提供额外的方法来设置对象的特定属性，使得代码的可扩展性更好。

    可以控制对象的构建过程，例如可以进行参数校验、设置默认值等操作。

    可以生成不可变的对象，保证了对象在构造完成后的不可变性。

    4.2建造者模式的不足

    增加了代码量：使用建造者模式会引入额外的建造者类以及对应的方法，这可能增加代码的复杂性和量，特别是当有多个属性需要设置时。

    对象构建过程被分离：建造者模式将对象的构建过程分离到不同的方法中，这导致在客户端代码中无法一目了然地看到对象的完整构建过程。

    可能会产生多余的对象：在建造者模式中，通过调用不同的建造者方法来设置对象的不同属性，这可能会导致创建了过多的中间对象，增加了内存的开销。

    不适合简单对象的创建：建造者模式适用于创建复杂对象，但对于那些属性较少、构建过程简单的对象，使用建造者模式可能过于繁琐，反而增加了代码的复杂性。

    不支持方法链式调用：在传统的建造者模式中，每个建造者方法返回的是建造者对象自身，无法进行方法链式调用。如果希望实现方法链式调用，需要额外的工作。

    总的来说，建造者模式在创建复杂对象、灵活配置对象属性以及保持对象不可变性方面有其优势，但也需要权衡其在代码量、代码可读性以及对象构建过程分离等方面的不足之处。在实际应用中，需要根据具体情况来选择是否使用建造者模式

    二.代码实例实现

    1.在IDEA中构建Maven项目时，导入依赖（pom.xml）

    1. "1.0" encoding="UTF-8"?>
    2.  
    3. <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    4.   xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    5.   <modelVersion>4.0.0modelVersion>
    6.  
    7.   <groupId>org.examplegroupId>
    8.   <artifactId>jzzartifactId>
    9.   <version>1.0-SNAPSHOTversion>
    10.   <packaging>warpackaging>
    11.  
    12.   <name>jzz Maven Webappname>
    13.   
    14.   <url>http://www.example.comurl>
    15.  
    16.   <properties>
    17.     <project.build.sourceEncoding>UTF-8project.build.sourceEncoding>
    18.     <maven.compiler.source>1.7maven.compiler.source>
    19.     <maven.compiler.target>1.7maven.compiler.target>
    20.   properties>
    21.  
    22.   <dependencies>
    23.  
    24.       <dependency>
    25.         <groupId>org.projectlombokgroupId>
    26.         <artifactId>lombokartifactId>
    27.         <version>1.18.20version>
    28.         <scope>providedscope>
    29.       dependency>
    30.  
    31.     <dependency>
    32.       <groupId>junitgroupId>
    33.       <artifactId>junitartifactId>
    34.       <version>4.11version>
    35.       <scope>testscope>
    36.     dependency>
    37.   dependencies>
    38.  
    39.   <build>
    40.     <finalName>jzzfinalName>
    41.     <pluginManagement>
    42.       <plugins>
    43.         <plugin>
    44.           <artifactId>maven-clean-pluginartifactId>
    45.           <version>3.1.0version>
    46.         plugin>
    47.         
    48.         <plugin>
    49.           <artifactId>maven-resources-pluginartifactId>
    50.           <version>3.0.2version>
    51.         plugin>
    52.         <plugin>
    53.           <artifactId>maven-compiler-pluginartifactId>
    54.           <version>3.8.0version>
    55.         plugin>
    56.         <plugin>
    57.           <artifactId>maven-surefire-pluginartifactId>
    58.           <version>2.22.1version>
    59.         plugin>
    60.         <plugin>
    61.           <artifactId>maven-war-pluginartifactId>
    62.           <version>3.2.2version>
    63.         plugin>
    64.         <plugin>
    65.           <artifactId>maven-install-pluginartifactId>
    66.           <version>2.5.2version>
    67.         plugin>
    68.         <plugin>
    69.           <artifactId>maven-deploy-pluginartifactId>
    70.           <version>2.8.2version>
    71.         plugin>
    72.       plugins>
    73.     pluginManagement>
    74.   build>
    75. project>

    2.Lombok的注解实现的Computer类（是产品，又充当了具体建造）

    1. package com.lz.entity;
    2.  
    3. import lombok.Builder;
    4. import lombok.Data;
    5.  
    6. @Data
    7. @Builder
    8. public class Computer {
    9.     private String cpu;
    10.     private String memory;
    11.     private String hardDisk;
    12.     private String graphicsCard;
    13.  
    14.     public void display() {
    15.         System.out.println("Computer Specs:");
    16.         System.out.println("CPU: " + cpu);
    17.         System.out.println("Memory: " + memory);
    18.         System.out.println("Hard Disk: " + hardDisk);
    19.         System.out.println("Graphics Card: " + graphicsCard);
    20.     }
    21. }

    代码分析

    • cpu：表示CPU型号的字符串。
    • memory：表示内存容量的字符串。
    • hardDisk：表示硬盘容量的字符串。
    • graphicsCard：表示显卡型号的字符串。

    此外，该类还定义了一个名为display()的方法，用于展示计算机的规格信息。

    通过使用Lombok的@Builder注解，可以为该类自动生成一个建造者模式的构造器，使得创建对象时可以更加简洁和灵活。同时，@Data注解会自动生成equals()、hashCode()和toString()等方法。

    使用该类可以创建计算机对象，并调用display()方法展示计算机的规格信息。

    3.使用Lombok注解的ComputerBuilder类，用于构建Computer对象 （具体建造者）

    1. package com.lz.ComputerBuilder;
    2. import com.lz.entity.Computer;
    3. import lombok.Builder;
    4.  
    5. @Builder
    6. public class ComputerBuilder {
    7.     private String cpu;
    8.     private String memory;
    9.     private String hardDisk;
    10.     private String graphicsCard;
    11.  
    12.     public Computer build() {
    13.         return Computer.builder()
    14.                 .cpu(cpu)
    15.                 .memory(memory)
    16.                 .hardDisk(hardDisk)
    17.                 .graphicsCard(graphicsCard)
    18.                 .build();
    19.     }
    20. }

    代码分析

    • 建造者类ComputerBuilder.Builder
    • 设置属性的方法，例如cpu(String cpu)、memory(String memory)等
    • 构建方法ComputerBuilder.Builder.build()

    ComputerBuilder类本身具有以下属性：

    • cpu：表示计算机的CPU型号。
    • memory：表示计算机的内存大小。
    • hardDisk：表示计算机的硬盘容量。
    • graphicsCard：表示计算机的显卡型号。

    在build()方法中，创建了Computer.Builder对象，并设置其属性值。然后通过调用build()方法，创建并返回一个完整的Computer对象。

    使用ComputerBuilder类，可以方便地创建不同配置的计算机对象，同时避免了构造函数过于复杂的问题。

    4.演示如何使用建造者模式创建不同配置的计算机对象，并展示它们的详细信息

    1. package com.lz.test;
    2.  
    3. import com.lz.entity.Computer;
    4.  
    5. public class Main {
    6.     public static void main(String[] args) {
    7.         Computer gamingComputer = Computer.builder()
    8.                 .cpu("Intel i7")
    9.                 .memory("16GB DDR4")
    10.                 .hardDisk("1TB SSD")
    11.                 .graphicsCard("NVIDIA GeForce RTX 3080")
    12.                 .build();
    13.         gamingComputer.display();
    14.  
    15.         Computer officeComputer = Computer.builder()
    16.                 .cpu("Intel i5")
    17.                 .memory("8GB DDR4")
    18.                 .hardDisk("500GB HDD")
    19.                 .graphicsCard("Integrated Graphics")
    20.                 .build();
    21.         officeComputer.display();
    22.     }
    23. }

    代码分析 

    在main()方法中，首先使用建造者模式创建了一个名为gamingComputer的游戏电脑对象。通过链式调用方式，设置了游戏电脑的CPU型号、内存容量、硬盘容量和显卡型号，并最后调用build()方法构建了完整的电脑对象。然后调用display()方法来显示游戏电脑的详细信息。

    接着，使用同样的方式创建了一个名为officeComputer的办公电脑对象，并设置了对应的属性值。同样地，调用build()方法构建办公电脑对象，并通过display()方法展示详细信息。

    通过这个测试类，可以看到通过建造者模式，可以方便地创建不同配置的计算机对象，并灵活地设置其属性值。同时，通过display()方法展示了各个计算机对象的详细信息，验证了建造者模式的使用效果。

    测试结果

     

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/lz17267861157/article/details/132969303