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建造者模式
序号 | 文内章节 | 视频 |
---|---|---|
1 | 概述 | - |
2 | 实现 | - |
请参照如上章节导航
进行阅读
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
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
,代码如下:
public interface Packing {
String pack();
}
步骤 2
创建实现 Packing
接口的实体类。
Wrapper.java
,代码如下:
public class Wrapper implements Packing {
@Override
public String pack() {
return "Wrapper";
}
}
Bottle.java
,代码如下:
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
,代码如下:
public abstract class Burger implements Item {
@Override
public Packing packing() {
return new Wrapper();
}
@Override
public abstract float price();
}
ColdDrink.java
,代码如下:
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
,代码如下:
public class VegBurger extends Burger {
@Override
public float price() {
return 25.0f;
}
@Override
public String name() {
return "Veg Burger";
}
}
ChickenBurger.java
,代码如下:
public class ChickenBurger extends Burger {
@Override
public float price() {
return 50.5f;
}
@Override
public String name() {
return "Chicken Burger";
}
}
Coke.java
,代码如下:
public class Coke extends ColdDrink {
@Override
public float price() {
return 30.0f;
}
@Override
public String name() {
return "Coke";
}
}
Pepsi.java
,代码如下:
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
,代码如下:
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Meal {
private List- items = new ArrayList
- ();
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
,代码如下:
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
,代码如下:
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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