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建造者模式

问题​

什么是建造者模式？什么时候使用？与工厂模式有什么区别？

答案​

核心思想​

将复杂对象的构造过程分步骤进行，允许用户只通过需要的步骤来构造对象。特别适合参数多、组合方式多的场景。

使用场景​

  • 构造器参数 > 4 个
  • 有多个可选参数
  • 参数之间存在约束关系
  • 希望对象创建后不可修改（immutable）

经典实现​

Builder 模式
public class HttpRequest {
    private final String url;        // 必填
    private final String method;     // 必填
    private final Map<String, String> headers;  // 可选
    private final String body;       // 可选
    private final int timeout;       // 可选
    
    private HttpRequest(Builder builder) {
        this.url = builder.url;
        this.method = builder.method;
        this.headers = Collections.unmodifiableMap(builder.headers);
        this.body = builder.body;
        this.timeout = builder.timeout;
    }
    
    public static class Builder {
        // 必填参数
        private final String url;
        private final String method;
        // 可选参数 - 设默认值
        private Map<String, String> headers = new HashMap<>();
        private String body;
        private int timeout = 5000;
        
        public Builder(String url, String method) {
            this.url = url;
            this.method = method;
        }
        
        public Builder header(String key, String value) {
            this.headers.put(key, value);
            return this;  // 返回 this 支持链式调用
        }
        
        public Builder body(String body) {
            this.body = body;
            return this;
        }
        
        public Builder timeout(int timeout) {
            this.timeout = timeout;
            return this;
        }
        
        public HttpRequest build() {
            // 校验参数
            if (url == null || url.isEmpty()) {
                throw new IllegalStateException("URL 不能为空");
            }
            return new HttpRequest(this);
        }
    }
}

// 使用：链式调用，清晰易读
HttpRequest request = new HttpRequest.Builder("https://api.example.com", "POST")
    .header("Content-Type", "application/json")
    .body("{\"name\": \"test\"}")
    .timeout(3000)
    .build();

Lombok @Builder​

实际项目中通常用 Lombok 自动生成 Builder 代码。

Lombok @Builder
@Builder
@Getter
public class UserDTO {
    private final String name;
    private final String email;
    @Builder.Default
    private final String role = "USER";
}

// 使用
UserDTO user = UserDTO.builder()
    .name("张三")
    .email("zhangsan@example.com")
    .build();

Java 中的 Builder 应用​

类说明
StringBuilder逐步构建字符串
Stream.Builder构建 Stream
Locale.Builder构建 Locale
OkHttp Request.Builder构建 HTTP 请求
Spring UriComponentsBuilder构建 URI
MockMvcRequestBuilders构建测试请求

常见面试问题​

Q1: 建造者模式和工厂模式的区别？​

答案：

维度工厂模式建造者模式
关注点创建哪种类型的对象如何构造一个复杂对象
构建过程一步到位分步骤逐步构建
使用场景多种产品类型一种产品，多种配置

Q2: 为什么 Builder 比多参数构造器好？​

答案：

// 多参数构造器：参数含义不直观，容易传错位置
new User("张三", "zhangsan@mail.com", 25, "USER", true, null);

// Builder：每个参数都有名字，可读性强
User.builder()
    .name("张三")
    .email("zhangsan@mail.com")
    .age(25)
    .build();

优势：可读性好、可选参数灵活、便于校验、对象不可变。

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