建造者模式典型应用场景

2025-03-06 约 949 字预计阅读 2 分钟

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建造者模式典型应用场景

建造者模式（Builder Pattern）是一种创建型设计模式，主要用于处理复杂对象的构建过程，尤其是当对象的创建需要多个步骤、参数较多或者构建过程需要灵活控制时。它通过将对象的构建过程与表示分离，允许用户逐步构建对象，同时隐藏内部构建细节。

当一个对象需要通过多个步骤才能完成构建，并且每一步的顺序或参数可能不同时。假设你正在开发一个游戏，玩家可以自定义角色（比如战士、法师），角色有多个属性：武器、盔甲、技能、属性点等。如果直接用构造函数创建角色对象，可能需要一个非常复杂的构造函数。如果用默认的构造函数。参数太多太长，可读性差，容易出错。

Character character = new Character("Warrior", "Sword", "Plate Armor", 100, 50, 20, true, false, ...);

应用建造者模式。如下。

Character character = new Character.Builder()
    .setType("Warrior")
    .setWeapon("Sword")
    .setArmor("Plate Armor")
    .setHealth(100)
    .setMana(50)
    .build();

允许逐步构建对象。
参数可选，调用者可以只设置必要的部分。
代码更具可读性，减少构造函数参数爆炸。
当一个对象需要通

需要创建多种不同配置的对象。假设你在开发一个披萨订购系统，披萨有多种类型（经典、意式、芝心），每种披萨可以选择不同的配料（如奶酪、香肠、橄榄）。如果用传统方式，可能需要写很多构造函数或工厂方法。需要为每个配置单独写一个构造函数。

Pizza classicPizza = new Pizza("Classic", "Cheese", "Tomato", null, null);
Pizza italianPizza = new Pizza("Italian", "Mozzarella", "Basil", "Olive Oil", null);

应用建造者模式

Pizza pizza = new Pizza.Builder()
    .setStyle("Italian")
    .addTopping("Mozzarella")
    .addTopping("Basil")
    .addSauce("Olive Oil")
    .build();

同一个建造者可以创建不同风格的对象。
避免为每种配置写独立的构造函数或子类。

3. 不可变对象的构建。在 Java 中，许多类（如 StringBuilder 或某些配置对象）在构建时需要设置多个属性，但对象一旦创建就不允许修改。建造者模式非常适合这种场景。

比如一个不可变的 House 类。

public class House {
    private final int floors;
    private final String color;
    private final boolean hasGarage;

    private House(Builder builder) {
        this.floors = builder.floors;
        this.color = builder.color;
        this.hasGarage = builder.hasGarage;
    }

    public static class Builder {
        private int floors;
        private String color;
        private boolean hasGarage;

        public Builder setFloors(int floors) {
            this.floors = floors;
            return this;
        }

        public Builder setColor(String color) {
            this.color = color;
            return this;
        }

        public Builder setHasGarage(boolean hasGarage) {
            this.hasGarage = hasGarage;
            return this;
        }

        public House build() {
            return new House(this);
        }
    }
}

House house = new House.Builder()
    .setFloors(2)
    .setColor("White")
    .setHasGarage(true)
    .build();

保证对象不可变（通过 final 关键字）。
构建过程灵活，调用者可以选择性地设置属性。

4.需要控制构建过程，或者一些属性需要经过校验，合法才能进行初始化。

public class Report {
    private String title;
    private String content;
    private String header;

    private Report(Builder builder) {
        this.title = builder.title;
        this.content = builder.content;
        this.header = builder.header;
    }

    public static class Builder {
        private String title;
        private String content;
        private String header;

        public Builder setTitle(String title) {
            this.title = title;
            return this;
        }

        public Builder setContent(String content) {
            this.content = content;
            return this;
        }

        public Builder setHeader(String header) {
            this.header = header;
            return this;
        }

        public Report build() {
            if (title == null || title.isEmpty()) {
                throw new IllegalStateException("Title cannot be empty");
            }
            return new Report(this);
        }
    }
}

可以在 build() 方法中添加校验逻辑。
构建过程更安全，避免创建不合法的对象。

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