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。
意图: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。
主要解决:主要解决在软件系统中,有时候面临着"一个复杂对象"的创建工作,其通常由各个部分的子对象用一定的算法构成;由于需求的变化,这个复杂对象的各个部分经常面临着剧烈的变化,但是将它们组合在一起的算法却相对稳定。
何时使用:一些基本部件不会变,而其组合经常变化的时候。
如何解决:将变与不变分离开。
关键代码:建造者:创建和提供实例,导演:管理建造出来的实例的依赖关系。
应用实例: 1、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"。 2、JAVA 中的 StringBuilder。
优点: 1、建造者独立,易扩展。 2、便于控制细节风险。
缺点: 1、产品必须有共同点,范围有限制。 2、如内部变化复杂,会有很多的建造类。
使用场景: 1、需要生成的对象具有复杂的内部结构。 2、需要生成的对象内部属性本身相互依赖。
注意事项: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。
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,我们的演示类使用 MealBuilder 来创建一个 Meal。
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
{
@
Override
public
String
pack
(
)
{
return
"
Wrapper
"
;
}
}
Bottle.java
public
class
Bottle
implements
Packing
{
@
Override
public
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
{
@
Override
public
Packing
packing
(
)
{
return
new
Wrapper
(
)
;
}
@
Override
public
abstract
float
price
(
)
;
}
ColdDrink.java
public
abstract
class
ColdDrink
implements
Item
{
@
Override
public
Packing
packing
(
)
{
return
new
Bottle
(
)
;
}
@
Override
public
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
{
@
Override
public
float
price
(
)
{
return
25
.0
f
;
}
@
Override
public
String
name
(
)
{
return
"
Veg Burger
"
;
}
}
ChickenBurger.java
public
class
ChickenBurger
extends
Burger
{
@
Override
public
float
price
(
)
{
return
50
.5
f
;
}
@
Override
public
String
name
(
)
{
return
"
Chicken Burger
"
;
}
}
Coke.java
public
class
Coke
extends
ColdDrink
{
@
Override
public
float
price
(
)
{
return
30
.0
f
;
}
@
Override
public
String
name
(
)
{
return
"
Coke
"
;
}
}
Pepsi.java
public
class
Pepsi
extends
ColdDrink
{
@
Override
public
float
price
(
)
{
return
35
.0
f
;
}
@
Override
public
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
.0
f
;
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
\n
Non-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: 55.0
Non-Veg Meal
Item : Chicken Burger, Packing : Wrapper, Price : 50.5
Item : Pepsi, Packing : Bottle, Price : 35.0
Total Cost: 85.5