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建造者模式

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建造者模式

建造者模式(Builder Pattern)使用多個簡單的對象一步一步構(gòu)建成一個復(fù)雜的對象。這種類型的設(shè)計模式屬于創(chuàng)建型模式,它提供了一種創(chuàng)建對象的最佳方式。

一個 Builder 類會一步一步構(gòu)造最終的對象。該 Builder 類是獨立于其他對象的。

介紹

意圖:將一個復(fù)雜的構(gòu)建與其表示相分離,使得同樣的構(gòu)建過程可以創(chuàng)建不同的表示。

主要解決:主要解決在軟件系統(tǒng)中,有時候面臨著"一個復(fù)雜對象"的創(chuàng)建工作,其通常由各個部分的子對象用一定的算法構(gòu)成;由于需求的變化,這個復(fù)雜對象的各個部分經(jīng)常面臨著劇烈的變化,但是將它們組合在一起的算法卻相對穩(wěn)定。

何時使用:一些基本部件不會變,而其組合經(jīng)常變化的時候。

如何解決:將變與不變分離開。

關(guān)鍵代碼:建造者:創(chuàng)建和提供實例,導(dǎo)演:管理建造出來的實例的依賴關(guān)系。

應(yīng)用實例: 1、去肯德基,漢堡、可樂、薯條、炸雞翅等是不變的,而其組合是經(jīng)常變化的,生成出所謂的"套餐"。 2、JAVA 中的 StringBuilder。

優(yōu)點: 1、建造者獨立,易擴展。 2、便于控制細節(jié)風(fēng)險。

缺點: 1、產(chǎn)品必須有共同點,范圍有限制。 2、如內(nèi)部變化復(fù)雜,會有很多的建造類。

使用場景: 1、需要生成的對象具有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 2、需要生成的對象內(nèi)部屬性本身相互依賴。

注意事項:與工廠模式的區(qū)別是:建造者模式更加關(guān)注與零件裝配的順序。

實現(xiàn)

我們假設(shè)一個快餐店的商業(yè)案例,其中,一個典型的套餐可以是一個漢堡(Burger)和一杯冷飲(Cold drink)。漢堡(Burger)可以是素食漢堡(Veg Burger)或雞肉漢堡(Chicken Burger),它們是包在紙盒中。冷飲(Cold drink)可以是可口可樂(coke)或百事可樂(pepsi),它們是裝在瓶子中。

我們將創(chuàng)建一個表示食物條目(比如漢堡和冷飲)的 Item 接口和實現(xiàn) Item 接口的實體類,以及一個表示食物包裝的 Packing 接口和實現(xiàn) Packing 接口的實體類,漢堡是包在紙盒中,冷飲是裝在瓶子中。

然后我們創(chuàng)建一個 Meal 類,帶有 ItemArrayList 和一個通過結(jié)合 Item 來創(chuàng)建不同類型的 Meal 對象的 MealBuilderBuilderPatternDemo,我們的演示類使用 MealBuilder 來創(chuàng)建一個 Meal

建造者模式的 UML 圖

步驟 1

創(chuàng)建一個表示食物條目和食物包裝的接口。

Item.java

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

Packing.java

public interface Packing {
   public String pack();
}

步驟 2

創(chuàng)建實現(xiàn) Packing 接口的實體類。

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";
   }
}

步驟 3

創(chuàng)建實現(xiàn) Item 接口的抽象類,該類提供了默認的功能。

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();
}

步驟 4

創(chuàng)建擴展了 Burger 和 ColdDrink 的實體類。

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";
   }
}

步驟 5

創(chuàng)建一個 Meal 類,帶有上面定義的 Item 對象。

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());
      }     
   }  
}

步驟 6

創(chuàng)建一個 MealBuilder 類,實際的 builder 類負責(zé)創(chuàng)建 Meal 對象。

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;
   }
}

步驟 7

BuiderPatternDemo 使用 MealBuider 來演示建造者模式(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());
   }
}

步驟 8

驗證輸出。

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
關(guān)閉
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