创造型模式——建造者模式
建造者模式(Builder Pattern)使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。
一个 Builder 类会一步一步构造最终的对象。该 Builder 类是独立于其他对象的。
一、介绍
概述:将一个复杂的构建与其表示相分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示
适用场景:
- 需要生成的对象具有复杂的内部结构。
- 需要生成的对象内部属性本身相互依赖。
实现方式:将变与不变分离开。
优点:
- 建造者独立,易扩展。
- 便于控制细节风险。
缺点:
- 产品必须有共同点,范围有限制。
- 如内部变化复杂,会有很多的建造类。
使用场景范例:
- 去肯德基,汉堡、可乐、薯条、炸鸡翅等是不变的,而其组合是经常变化的,生成出所谓的"套餐"。
- JAVA 中的 StringBuilder。
PS:与工厂模式的区别是:建造者模式更加关注与零件装配的顺序。
二、范例
实现
我们假设一个快餐店的商业案例,其中,一个典型的套餐可以是一个汉堡(Burger)和一杯冷饮(Cold drink)。汉堡(Burger)可以是素食汉堡(Veg Burger)或鸡肉汉堡(Chicken Burger),它们是包在纸盒中。冷饮(Cold drink)可以是可口可乐(coke)或百事可乐(pepsi),它们是装在瓶子中。
我们将创建一个表示食物条目(比如汉堡和冷饮)的 Item 接口和实现 Item 接口的实体类,以及一个表示食物包装的 Packing 接口和实现 Packing 接口的实体类,汉堡是包在纸盒中,冷饮是装在瓶子中。
然后我们创建一个 Meal 类,带有 Item 的 ArrayList 和一个通过结合 Item 来创建不同类型的 Meal 对象的 MealBuilder。BuilderPatternDemo 类使用 MealBuilder 来创建一个 Meal。
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步骤 1
创建一个表示食物条目和食物包装的接口。
Item.java
public interface Item {public String name();public Packing packing();public float price();
}
Packing.java
public interface Packing {public String pack();
}
步骤 2
创建实现 Packing 接口的实体类。
Wrapper.java
public class Wrapper implements Packing {@Overridepublic String pack() {return "Wrapper";}
}
Bottle.java
public class Bottle implements Packing {@Overridepublic String pack() {return "Bottle";}
}
步骤 3
创建实现 Item 接口的抽象类,该类提供了默认的功能。
Burger.java
public abstract class Burger implements Item {@Overridepublic Packing packing() {return new Wrapper();}@Overridepublic abstract float price();
}
ColdDrink.java
public abstract class ColdDrink implements Item {@Overridepublic Packing packing() {return new Bottle();}@Overridepublic abstract float price();
}
步骤 4
创建扩展了 Burger 和 ColdDrink 的实体类。
VegBurger.java
public class VegBurger extends Burger {@Overridepublic float price() {return 25.0f;}@Overridepublic String name() {return "Veg Burger";}
}
ChickenBurger.java
public class ChickenBurger extends Burger {@Overridepublic float price() {return 50.5f;}@Overridepublic String name() {return "Chicken Burger";}
}
Coke.java
public class Coke extends ColdDrink {@Overridepublic float price() {return 30.0f;}@Overridepublic String name() {return "Coke";}
}
Pepsi.java
public class Pepsi extends ColdDrink {@Overridepublic float price() {return 35.0f;}@Overridepublic String name() {return "Pepsi";}
}
步骤 5
创建一个 Meal 类,带有上面定义的 Item 对象。
Meal.java
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class Meal {private List<Item> items = new ArrayList<Item>();public void addItem(Item item) {items.add(item);}public float getCost() {float cost = 0.0f;for (Item item : items) {cost += item.price();}return cost;}public void showItems() {for (Item item : items) {System.out.print("Item : " + item.name());System.out.print(", Packing : " + item.packing().pack());System.out.println(", Price : " + item.price());}}
}
步骤 6
创建一个 MealBuilder 类,实际的 builder 类负责创建 Meal 对象。
MealBuilder.java
public class MealBuilder {public Meal prepareVegMeal() {Meal meal = new Meal();meal.addItem(new VegBurger());meal.addItem(new Coke());return meal;}public Meal prepareNonVegMeal() {Meal meal = new Meal();meal.addItem(new ChickenBurger());meal.addItem(new Pepsi());return meal;}
}
步骤 7
BuiderPatternDemo 使用 MealBuider 来演示建造者模式(Builder Pattern)。
BuilderPatternDemo.java
public class BuilderPatternDemo {public static void main(String[] args) {MealBuilder mealBuilder = new MealBuilder();Meal vegMeal = mealBuilder.prepareVegMeal();System.out.println("Veg Meal");vegMeal.showItems();System.out.println("Total Cost: " + vegMeal.getCost());Meal nonVegMeal = mealBuilder.prepareNonVegMeal();System.out.println("\n\nNon-Veg Meal");nonVegMeal.showItems();System.out.println("Total Cost: " + nonVegMeal.getCost());}
}
步骤 8
执行程序,输出结果:
Veg Meal
Item : Veg Burger, Packing : Wrapper, Price : 25.0
Item : Coke, Packing : Bottle, Price : 30.0
Total Cost: 55.0Non-Veg Meal
Item : Chicken Burger, Packing : Wrapper, Price : 50.5
Item : Pepsi, Packing : Bottle, Price : 35.0
Total Cost: 85.5
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