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说说建造者模式_建造者模式结构图

ladenna 0 46 次浏览 技术教程

一、建造者模式概述

建造者模式是一种创建型设计模式，旨在提供一种灵活的解决方案，用于创建复杂的对象，什么是复杂对象呢？简单来说，复杂对象是指那些包含多个成员属性的对象，这些成员属性也称为部件或零件。它通过将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。

二、传统创建对象方式的痛点

  1. 构造方法参数过多，示例代码如下：
Order order = new Order("202509250001", 9527, "2025-09-25 00:00:00", 100.00, "待支付", "微信支付");

大家可以看到，这个构造方法的参数太多了，写着写着可能你都分不清哪个参数对应哪个属性。可能你将"微信支付"赋值给了支付状态属性，将" #技术分享待支付"赋值给了支付方式属性都没发现有问题，因为这两个字段都是字符串类型，编译器并不会报错。只要参数超过5个，调用者都会陷入参数地狱。

二、建造者模式的结构

建造者模式的四个角色：

  1. Product ：产品类，最终要构建的复杂对象。
  2. Builder ：抽象建造者，定义构建步骤的接口。
  3. ConcreteBuilder ：具体建造者，实现抽象建造者的接口，实现构建步骤并返回产品。
  4. Direct ：指挥者（可选），控制构建过程。

三、示例

很多系统中都会有下订单这个操作，这个订单表里面是包含了很多字段的，比如订单号、用户 id、下单时间、订单总金额、订单状态、支付方式等多个可选部件，建造者模式可以灵活地进行组装，下面直接上代码。

传统版本

1.产品类

public class Order {
    private String orderNum;
    private int userId;
    private Date orderTime;
    private BigDecimal totalPrice;
    private String status;
    private String paymentMethod;

public String getOrderNum() { return orderNum; }

public void setOrderNum(String orderNum) { this.orderNum = orderNum; }

public int getUserId() { return userId; }

public void setUserId(int userId) { this.userId = userId; }

public LocalDateTime getOrderTime() { return orderTime; }

public void setOrderTime(Date orderTime) { this.orderTime = orderTime; }

public BigDecimal getTotalPrice() { return totalPrice; }

public void setTotalPrice(BigDecimal totalPrice) { this.totalPrice = totalPrice; }

public String getStatus() { return status; }

public void setStatus(String status) { this.status = status; }

public String getPaymentMethod() { return paymentMethod; }

public void setPaymentMethod(String paymentMethod) { this.paymentMethod = paymentMethod; }

@Override public String toString() { return "Order{" + "orderNum='" + orderNum + '\'' + ", userId=" + userId + ", orderTime=" + orderTime + ", totalPrice=" + totalPrice + ", status='" + status + '\'' + ", paymentMethod='" + paymentMethod + '\'' + '}'; } }

2.抽象建造者

public interface OrderBuilder {
    void buildOrderNum(String orderNum);
    void buildUserId(int userId);
    void buildOrderTime(Date orderTime);
    void buildTotalPrice(BigDecimal totalPrice);
    void buildStatus(String status);
    void buildPaymentMethod(String paymentMethod);

Order build(); }

抽象建造者中还声明了一个得到产品建造后结果的方法 build。

3.具体建造者

public class ConcreteOrderBuilder implements OrderBuilder{

private Order order = new Order(); @Override public void buildOrderNum(String orderNum) { order.setOrderNum(orderNum); } @Override public void buildUserId(int userId) { order.setUserId(userId); } @Override public void buildOrderTime(Date orderTime) { order.setOrderTime(orderTime); } @Override public void buildTotalPrice(BigDecimal totalPrice) { order.setTotalPrice(totalPrice); } @Override public void buildStatus(String status) { order.setStatus(status); } @Override public void buildPaymentMethod(String paymentMethod) { order.setPaymentMethod(paymentMethod); }

public Order build() { return order; } }

4.指挥者

public class Director {
    private OrderBuilder orderBuilder;
    public Director(OrderBuilder orderBuilder) {
        this.orderBuilder = orderBuilder;
    }

public Order construct(String orderNum, int userId, Date orderTime, BigDecimal totalPrice, String status, String paymentMethod) { orderBuilder.buildOrderNum(orderNum); orderBuilder.buildUserId(userId); orderBuilder.buildOrderTime(orderTime); orderBuilder.buildTotalPrice(totalPrice); orderBuilder.buildStatus(status); orderBuilder.buildPaymentMethod(paymentMethod); return orderBuilder.build(); } }

5.客户端

public class Client {
    public static void main(String[] args) {

        OrderBuilder builder =  new ConcreteOrderBuilder();
        Director director = new Director(builder);
        Order order = director.construct("202509250001", 9527,new Date(), new BigDecimal(100), "待支付", "微信支付");

OrderBuilder builder1 = new ConcreteOrderBuilder(); builder1.buildOrderNum("202509250001"); builder1.buildUserId(9527); builder1.buildOrderTime(new Date()); builder1.buildTotalPrice(new BigDecimal(100)); builder1.buildStatus("待支付"); builder1.buildPaymentMethod("微信支付"); Order order1 = builder1.build(); } }

链式调用版本

public class Order {
    private String orderNum;
    private int userId;
    private Date orderTime;
    private BigDecimal totalPrice;
    private String status;
    private String paymentMethod;

private Order(String orderNum, int userId, Date orderTime, BigDecimal totalPrice, String status, String paymentMethod) { this.orderNum = orderNum; this.userId = userId; this.orderTime = orderTime; this.totalPrice = totalPrice; this.status = status; this.paymentMethod = paymentMethod; }

@Override public String toString() { return "Order{" + "orderNum='" + orderNum + '\'' + ", userId=" + userId + ", orderTime=" + orderTime + ", totalPrice=" + totalPrice + ", status='" + status + '\'' + ", paymentMethod='" + paymentMethod + '\'' + '}'; }

public static class Builder { private String orderNum; private int userId; private Date orderTime; private BigDecimal totalPrice; private String status; private String paymentMethod; public Builder buildOrderNum(String orderNum) { this.orderNum = orderNum; return this; }

public Builder buildUserId(int userId) { this.userId = userId; return this; } public Builder buildOrderTime(Date orderTime) { this.orderTime = orderTime; return this; } public Builder buildTotalPrice(BigDecimal totalPrice) { this.totalPrice = totalPrice; return this; } public Builder buildStatus(String status) { this.status = status; return this; } public Builder buildPaymentMethod(String paymentMethod) { this.paymentMethod = paymentMethod; return this; } public Order build() { if(status == null){ throw new IllegalStateException("订单状态不能为空"); } return new Order(orderNum, userId, orderTime, totalPrice, status, paymentMethod); } } }

建造者类

public class ConcreteOrderBuilder {

private Order order = new Order();

public ConcreteOrderBuilder buildOrderNum() { order.setOrderNum("202509250001"); return this; }

public ConcreteOrderBuilder buildUserId() { order.setUserId(9527); return this; }

public ConcreteOrderBuilder buildOrderTime() { order.setOrderTime(LocalDateTime.now()); return this; }

public ConcreteOrderBuilder buildTotalPrice() { order.setTotalPrice(new BigDecimal(100)); return this; }

public ConcreteOrderBuilder buildStatus() { order.setStatus("待支付"); return this; }

public ConcreteOrderBuilder buildPaymentMethod() { order.setPaymentMethod("微信支付"); return this; }

public Order getResult() { return order; } }

客户端

public class Client {
    public static void main(String[] args) {

        Order order = new Order.Builder()
                .buildOrderNum("202509250001")
                .buildOrderTime(new Date())
                .buildPaymentMethod("微信支付")
                .buildStatus("1")
                .buildTotalPrice(BigDecimal.valueOf(100.00))
                .buildUserId(9527)
                .build();
        System.out.println(order);
    }
}

两种版本对比：

通过传统版本中，Director 指挥者类中的 construct 方法可以看到，这种方式比较适合构建过程固定的场景。而链式调用版本，通过返回 this 实现链式调用，适合构建过程灵活、需要动态配置的场景。

如果你的项目中有使用到 Lombok，那么你应该知道它提供了一个@Builder 注解，Lombok 的@Builder 注解通过自动生成构建者模式代码实现链式调用，其核心机制是为目标类创建内部静态 Builder 类，每个属性对应生成同名链式方法（返回 Builder 实例），最终通过 build()方法完成对象构建。（Lombok 在编译期修改 AST，生成包含完整链式方法的静态内部类。）

总结

当你的实体类满足以下条件时，可以考虑使用建造者模式：

  1. 实体类中字段太多，比如超过5个。
  2. 存在参数校验逻辑，比如上述例子中的userId字段要求必填，可以在build方法中加入校验逻辑。
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