2021-06-23 22:00  阅读(146)
文章分类:设计模式入门实践 文章标签:设计模式Java 设计模式
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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。

介绍

**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。

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 ItemArrayList 和一个通过结合 Item 来创建不同类型的 Meal 对象的 MealBuilderBuilderPatternDemo,我们的演示类使用 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

验证输出。

        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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