创造型模式——建造者模式

电玩女神 2023-10-05 18:18 22阅读 0赞

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> 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：**

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。

**实现方式**：将变与不变分离开。

**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。

**使用场景范例：**

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。

> 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 {
        
    
      @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 25.0f;
      }
    
      @Override
      public String name() {
        
        return "Veg Burger";
      }
    }

#### ChickenBurger.java ####

public class ChickenBurger extends Burger {
        
     
       @Override
       public float price() {
        
          return 50.5f;
       }
     
       @Override
       public String name() {
        
          return "Chicken Burger";
       }
    }

#### Coke.java ####

public class Coke extends ColdDrink {
        
    
      @Override
      public float price() {
        
        return 30.0f;
      }
    
      @Override
      public String name() {
        
        return "Coke";
      }
    }

#### Pepsi.java ####

public class Pepsi extends ColdDrink {
        
    
      @Override
      public float price() {
        
        return 35.0f;
      }
    
      @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 = 0.0f;
        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: 55.0
> 
> Non-Veg Meal  
> Item : Chicken Burger, Packing : Wrapper, Price : 50.5  
> Item : Pepsi, Packing : Bottle, Price : 35.0  
> Total Cost: 85.5