Java单体应用 - 架构模式 - 03.设计模式-04.建造者模式

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建造者模式

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1.概述

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：

• 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

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：

• 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

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。

2.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

Packing

接口的实体类，汉堡是包在纸盒中，冷饮是装在瓶子中。

然后我们创建两个类：

• Meal

  类：带有

  Item

  的

  ArrayList

  ，表示"套餐"；

• MealBuilder

  类：通过结合

  Item

  来创建不同类型的

  Meal

  对象；

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

，代码如下：

public interface Item {
   String name();
   Packing packing();
   float price();    
}           

Packing.java

public interface Packing {
   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

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

MealBuilder

类，实际的

builder

类负责创建

Meal

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

BuilderPatternDemo

使用

MealBuilder

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           

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