巧谈23种设计模式：建造者模式

定义

指将一个复杂对象的构造与它的表示分离，使同样的构建过程可以创建不同的表示，这样的设计模式被称为建造者模式。它是将一个复杂的对象分解为多个简单的对象，然后一步一步构建而成。它将变与不变相分离，即产品的组成部分是不变的，但每一部分是可以灵活选择的。

举个例子：

女娲造人🤏的时候，可能先捏个头，再捏个手，再捏个脚；也有可能先捏个脚，再捏个头，再捏个手。顺序是可变的，组件都一样，出来的可能是老人，小孩，男人，女人等等。

代码演示

我们用一个简单的例子来实现建造者模式。

创建一个人，包含姓名和年龄属性：

@Data
public class Person {
 
    // 姓名
    private String name;
 
    // 年龄
    private Integer age;
}

抽象建造者：包含创建人各个属性的抽象方法。

abstract class Builder {
 
    // 创建人对象
    protected Person person = new Person();
 
    public abstract void buildName();
 
    public abstract void buildAge();
 
    //返回人对象
    public Person getResult() {
        return person;
    }
}

具体建造者：实现了抽象建造者接口。

public class ConcreteBuilder extends Builder {
 
    public void buildName() {
        person.setName("张三");
    }
 
    public void buildAge() {
        person.setAge(20);
    }
}

指挥者：调用建造者中的方法完成复杂对象的创建。

public class Director {
 
    private Builder builder;
 
    public Director(Builder builder) {
        this.builder = builder;
    }
 
    //人构建与组装方法
    public Person construct() {
        builder.buildName();
        builder.buildAge();
        return builder.getResult();
    }
}

客户类。

public class Client {
 
    public static void main(String[] args) {
        Builder builder = new ConcreteBuilder();
        Director director = new Director(builder);
        Person person = director.construct();
        System.out.println(person);
    }
}

优缺点

优点

• 使创建人的步骤「把创建人步骤放在不同的方法中，更加清晰直观」和人本身分离，即使用相同的创建过程也创建出不同的人。

• 每个建造者都是独立的互不影响，这样就达到解耦的目的，所以如果想要替换现有的建造者那非常方便，添加一个实现即可。

缺点

• 只适用于具有相同的特点「过程和步骤」，如果之间差异非常大，则不适用「使用范围受限」。

• 万一那天人内部发生改变，那多个建造者都要修改，成本太大。

使用场景

如果一个对象内部结构复杂，并且想把复杂对象的创建和使用分离。再具体点来说，就当一个类的构造函数参数个数超过4个，而且这些参数有些是可选的参数，就可以考虑使用构造者模式。

建造者模式的优点也很显而易见，封装性好、创建和使用分离，拓展性好、各个建造类之间独立、一定程度上解耦，缺点就是使用的时候，产生多余的 Builder 对象，一旦产品内部发生变化，建造者需要修改成本较大。

在我们JDK 中java.lang.StringBuilder中就使用了建造者模式。

总结

建造者模式提供了对于同一构建过程的不同表示，像流水线一样生产对象。对于新增的对象，只需要创建对应的建造者即可，不需要修改源代码。

lombok为我们提供了建造者模式的快速实现 @Builder，要应用到实际编码中。

@Data
@Builder
public class Person {
    
    // 姓名
    private String name;
 
    // 年龄
    private Integer age;
}
 
public class TestLombok {
 
    public static void main(String[] args) {
        
        Person person = Person.builder().name("张三").age(20).build();
        System.out.println(person);
    }
}