When to Use It

When an object has many optional fields or configurations.
When object construction involves complex steps or validation.
When you want to avoid constructor telescoping (i.e., multiple constructors with different parameters).

定义

建造者模式（Builder Pattern）将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程（但传入的参数不同）可以创建不同的表示。

构成

The Builder pattern typically involves:

Product – the complex object being built.
Builder – an interface or abstract class defining building steps.
ConcreteBuilder – implements the Builder, maintaining the product.
Director (optional) – controls the building sequence.

Java Example

public class House {
    private int rooms;
    private int floors;
    private boolean hasGarage;
    private boolean hasSwimmingPool;

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

    public static class Builder {
        private int rooms;
        private int floors;
        private boolean hasGarage;
        private boolean hasSwimmingPool;

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

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

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

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

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

// usage
House myHouse = new House.Builder()
    .rooms(4)
    .floors(2)
    .hasGarage(true)
    .hasSwimmingPool(false)
    .build();

Pros and Cons

✅ Pros

Readable and maintainable object construction.
Enforces immutability (if the product is immutable).
Great for objects with many optional or default fields.

❌ Cons

Can be verbose, especially if you implement your own builder manually.

分析

建造者模式过渡到模板方法模式

准备一个抽象类，将部分逻辑以具体方法以及具体构造函数的形式实现，然后声明一些抽象方法来迫使子类实现剩余的逻辑。

不同的子类可以以不同的方式实现这些抽象方法，从而对剩余的逻辑有不同的实现。这就是模板方法模式。

有意思的是，这个特殊的建造模式与模板方法有相似之处：construct()方法就相当于一个模板方法，这个方法调用其他的建造方法，如 buildPart1()、buildPart2()等基本方法。

因此，这使得此系统与模板方法模式相同。

建造者模式与工厂模式区别

我们可以看到，建造者模式与工厂模式是极为相似的，总体上，建造者模式仅仅只比工厂模式多了一个“导演类”的角色。在建造者模式的类图中，假如把这个导演类看做是最终调用的客户端，那么图中剩余的部分就可以看作是一个简单的工厂模式了。

与工厂模式相比，建造者模式一般用来创建更为复杂的对象，因为对象的创建过程更为复杂，因此将对象的创建过程独立出来组成一个新的类——导演类。也就是说，工厂模式是将对象的全部创建过程封装在工厂类中，由工厂类向客户端提供最终的产品；而建造者模式中，建造者类一般只提供产品类中各个组件的建造，而将具体建造过程交付给导演类。由导演类负责将各个组件按照特定的规则组建为产品，然后将组建好的产品交付给客户端。

【Design Pattern】Creational - Builder

When to Use It

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构成

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分析

建造者模式过渡到模板方法模式

建造者模式与工厂模式区别

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