软件设计模式-生成器模式

生成器模式的结构
生成器（Builder）：提供构建产品各部分的方法，一般是一步一步构建复杂对象的各个部分。
具体生成器（Concrete Builder）：实现生成器接口，构建和装配具体的产品部件。
产品（Product）：最终生成的复杂对象。
指挥者（Director）：负责安排构建步骤，控制生成器构建对象的过程（可选）。
客户端（Client）：通过生成器创建对象。
生成器模式的代码示例
假设我们需要创建一个 Computer 对象，该对象包含一些可选的属性，如 CPU、RAM、Storage 等。使用生成器模式，可以让客户端方便地创建带有不同属性的 Computer 实例。

示例：
java
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// 产品类：Computer
class Computer {
    // 必选参数
    private String CPU;
    private String RAM;
    // 可选参数
    private int storage;
    private boolean hasGraphicsCard;
    private String operatingSystem;
    
    // 私有构造函数，防止直接实例化
    private Computer(ComputerBuilder builder) {
        this.CPU = builder.CPU;
        this.RAM = builder.RAM;
        this.storage = builder.storage;
        this.hasGraphicsCard = builder.hasGraphicsCard;
        this.operatingSystem = builder.operatingSystem;
    }
    
    // 产品的展示方法
    public String toString() {
        return "Computer [CPU=" + CPU + ", RAM=" + RAM + ", Storage=" + storage +
               "GB, GraphicsCard=" + (hasGraphicsCard ? "Yes" : "No") +
               ", OS=" + operatingSystem + "]";
    }
    
    // 静态内部类：ComputerBuilder
    public static class ComputerBuilder {
        // 必选参数
        private String CPU;
        private String RAM;
        // 可选参数
        private int storage = 256;  // 默认256GB
        private boolean hasGraphicsCard = false;  // 默认无显卡
        private String operatingSystem = "Linux"; // 默认操作系统为Linux
        
        // 构造函数：必须传入必选参数
        public ComputerBuilder(String CPU, String RAM) {
            this.CPU = CPU;
            this.RAM = RAM;
        }
        
        // 可选参数的设置方法
        public ComputerBuilder setStorage(int storage) {
            this.storage = storage;
            return this;
        }
        
        public ComputerBuilder setGraphicsCard(boolean hasGraphicsCard) {
            this.hasGraphicsCard = hasGraphicsCard;
            return this;
        }
        
        public ComputerBuilder setOperatingSystem(String operatingSystem) {
            this.operatingSystem = operatingSystem;
            return this;
        }
        
        // 构建方法：返回最终产品
        public Computer build() {
            return new Computer(this);
        }
    }
}

// 测试类
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用生成器模式构建不同的Computer对象
        Computer computer1 = new Computer.ComputerBuilder("Intel i7", "16GB")
                                    .setStorage(512)
                                    .setGraphicsCard(true)
                                    .setOperatingSystem("Windows 10")
                                    .build();
                                    
        Computer computer2 = new Computer.ComputerBuilder("AMD Ryzen 5", "8GB")
                                    .setStorage(256)
                                    .build();
        
        System.out.println(computer1);  // 输出 Computer [CPU=Intel i7, RAM=16GB, Storage=512GB, GraphicsCard=Yes, OS=Windows 10]
        System.out.println(computer2);  // 输出 Computer [CPU=AMD Ryzen 5, RAM=8GB, Storage=256GB, GraphicsCard=No, OS=Linux]
    }
}
生成器模式的特点
灵活的对象创建：通过链式调用，生成器模式允许根据需要设置对象的部分属性，而不是每次都传入所有参数。
不可变性：生成的 Computer 对象是不可变的，因为它的构造函数是 private，只能通过生成器创建，且不提供修改其属性的方法。
分步骤构建对象：可以按顺序调用不同的生成器方法，逐步构建对象的属性。
生成器模式与其他设计模式的对比
与工厂模式的区别：工厂模式用于一次性创建对象，适合简单的对象构建；生成器模式适用于复杂对象的分步骤创建