第Java創(chuàng)建型設(shè)計模式之建造者模式詳解目錄前言定義結(jié)構(gòu)實現(xiàn)方法應(yīng)用場景總結(jié)建造者模式是Java中一種創(chuàng)建型設(shè)計模式，它的主要目的是將一個復雜對象的構(gòu)建過程分解為多個簡單對象的構(gòu)建過程，并且使這些構(gòu)建過程按照一定的順序進行組裝，最終實現(xiàn)對復雜對象的創(chuàng)建。本文將詳細介紹Java中的建造者模式，包括它的定義、結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)方法以及應(yīng)用場景等方面。

前言

當我們需要創(chuàng)建一個具有多個屬性或組件的對象時，通常需要使用大量的構(gòu)造函數(shù)和setter方法。隨著屬性或組件的增加，這種方式很容易變得混亂和難以維護。此時，建造者模式就可以很好地解決這個問題。

建造者模式將對象的構(gòu)建過程分解為多個步驟，由調(diào)用端根據(jù)需要選擇所需的步驟，并按照一定的順序進行組裝，最終實現(xiàn)對復雜對象的創(chuàng)建。通過使用建造者模式，可以將對象的構(gòu)建過程和具體的構(gòu)建實現(xiàn)分離開來，從而提高代碼的可維護性和可讀性。

定義

建造者模式是一種創(chuàng)建型模式，其定義如下：

將一個復雜對象的構(gòu)建過程與其表示相分離，使得同樣的構(gòu)建過程可以創(chuàng)建不同的表示。

換句話說，建造者模式將對象的構(gòu)建過程分解為多個簡單對象的構(gòu)建過程，并按照一定的順序進行組裝，從而實現(xiàn)對復雜對象的創(chuàng)建。通過使用建造者模式，可以使對象的構(gòu)建過程和具體的構(gòu)建實現(xiàn)相互獨立，從而提高代碼的可維護性和可讀性。

結(jié)構(gòu)

建造者模式包含以下幾個角色：

1.產(chǎn)品類（Product）

產(chǎn)品類是一個具有多個屬性或組件的復雜對象，它由多個簡單對象組成。

publicclassProduct{

privateStringpart1;

privateStringpart2;

privateStringpart3;

//省略getter和setter方法

}

2.抽象建造者類（Builder）

建造者類是一個抽象類或接口，它定義了創(chuàng)建產(chǎn)品對象的各個部分的抽象方法。在實際應(yīng)用中，通常需要定義多個不同的建造者類來創(chuàng)建不同類型的產(chǎn)品對象。

publicinterfaceBuilder{

voidbuildPart1();

voidbuildPart2();

voidbuildPart3();

ProductgetResult();

}

3.具體建造者類（ConcreteBuilder）

具體建造者類是抽象建造者類的子類，它實現(xiàn)了抽象建造者類中定義的所有抽象方法，并且根據(jù)具體需求組裝產(chǎn)品對象的各個部分。

publicclassConcreteBuilderimplementsBuilder{

privateProductproduct=newProduct();

@Override

publicvoidbuildPart1(){

product.setPart1("part1");

@Override

publicvoidbuildPart2(){

product.setPart2("part2");

@Override

publicvoidbuildPart3(){

product.setPart3("part3");

@Override

publicProductgetResult(){

returnproduct;

}

4.指導者類（Director）

指導者類負責創(chuàng)建具體建造者類的實例，并調(diào)用具體建造者類中的方法來組裝產(chǎn)品對象的各個部分。在實際應(yīng)用中，通常只需要一個指導者類即可。

publicclassDirector{

publicvoidconstruct(Builderbuilder){

builder.buildPart1();

builder.buildPart2();

builder.buildPart3();

}

以上就是建造者模式的結(jié)構(gòu)，下面我們來詳細說明其實現(xiàn)方法。

實現(xiàn)方法

在實際使用建造者模式時，通常需要按照以下步驟進行操作：

1.定義產(chǎn)品類

首先，需要定義一個具有多個屬性或組件的復雜對象，即產(chǎn)品類。

2.定義抽象建造者類

接著，需要定義一個抽象建造者類或接口，其中包含了創(chuàng)建產(chǎn)品對象各個部分的抽象方法。

3.定義具體建造者類

然后，需要定義一個或多個具體建造者類，它們是抽象建造者類的子類，實現(xiàn)了抽象建造者類中定義的抽象方法，并且根據(jù)具體需求組裝產(chǎn)品對象的各個部分。

4.定義指導者類

最后，需要定義一個指導者類，它負責創(chuàng)建具體建造者類的實例，并調(diào)用具體建造者類中的方法來組裝產(chǎn)品對象的各個部分。在實際應(yīng)用中，通常只需要一個指導者類即可。

5.使用建造者模式創(chuàng)建對象

最后，我們可以使用建造者模式來創(chuàng)建對象，即先創(chuàng)建一個具體建造者類的實例，然后將該實例交給指導者類進行組裝，最終得到一個完整的產(chǎn)品對象。

Builderbuilder=newConcreteBuilder();

Directordirector=newDirector();

director.construct(builder);

Productproduct=builder.getResult();

以上就是建造者模式的實現(xiàn)方法，下面我們來介紹一下它的應(yīng)用場景。

應(yīng)用場景

建造者模式適用于以下場景：

1.對象的構(gòu)建過程比較復雜

當需要創(chuàng)建的對象較為復雜，需要通過多個步驟來生成時，可以使用建造者模式。

2.需要生成不同表示的對象

當需要按照不同的邏輯順序來創(chuàng)建對象時，或者需要生成不同表示的對象時，可以使用建造者模式。

3.希望分離對象的構(gòu)建過程和表示

當希望分離對象的構(gòu)建過程和具體表示時，可以使用建造者模式。

例如，在Java中，StringBuilder就是使用了建造者模式。在程序中，我們經(jīng)常需要拼接字符串，如果使用String類型來拼接字符串，每次拼接都會創(chuàng)建一個新的String對象，會浪費大量的內(nèi)存。而使用StringBuilder，它將所需的字符串逐個添加進去，并在需要時將它們組裝成一個完整的字符串對象，從而避免了不必要的內(nèi)存浪費。

另外，在Java中，JDK中提供的Calendar類也使用了建造者模式。在創(chuàng)建日期時間對象時，需要設(shè)置年、月、日、時、分、秒等信息，如果使用普通的構(gòu)造函數(shù)或setter方法來設(shè)置這些信息，會使得代碼變得冗長且難以維護。而通過使用Calendar類提供的建造者模式，可以將這些設(shè)置信息分解為多個簡單的步驟，并按照一定的順序進行組裝，從而實現(xiàn)對日期時間對象的創(chuàng)建。

總結(jié)