JAVA23种设计模式之建造者模式(Builder Pattern)

建造者模式

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。
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

实现

我们假设一个快餐食品案例，一个典型的套餐可以是一个汉堡（Burger）和一杯冷饮（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（Drink）可以是可口可乐（coke）或百事可乐（pepsi），它们是装在瓶子中。
依据上述案例，我们创建一个表示食物条目的 FoodItem接口和实现 FoodItem接口的实体类，以及一个表示食物包装的 Packi 接口和实现 Pack 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 FoodItem的 ArrayList 和一个通过结合 FoodItem来创建不同类型的 Meal 对象的 MealBuilder。

• FoodItem.java

public interface FoodItem {
    String name(); //名称
    FoodPack pack(); //包装
    float price(); //价格
}

• FoodPack.java

public interface FoodPack {
    String pack(); //包装
}

• FoodPack.java的实现类

public class Bottle implements FoodPack {

    @Override
    public String pack() {
        return "瓶装";
    }
}

public class Wrapper implements FoodPack {

    @Override
    public String pack() {
        return "盒装";
    }
}

• Burger.java及其实现类

public abstract class Burger implements FoodItem {

    @Override
    public FoodPack pack() {
        return new Wrapper();
    }

    @Override
    public abstract float price();
}

public class ChickenBurger extends Burger {

    @Override
    public float price() {
        return 12.0f;
    }

    @Override
    public String name() {
        return "鸡肉汉堡";
    }
}

public class VegBurger extends Burger {

    @Override
    public String name() {
        return "素食汉堡";
    }

    @Override
    public float price() {
        return 8.0f;
    }
}

• Drink.java及其实现类

public abstract class Drink implements FoodItem {

    @Override
    public FoodPack pack() {
        return new Bottle();
    }

    @Override
    public abstract float price();
}

public class Coke extends Drink {

    @Override
    public float price() {
        return 6.0f;
    }

    @Override
    public String name() {
        return "可乐";
    }
}

public class Pepsi extends Drink {

    @Override
    public float price() {
        return 6.0f;
    }

    @Override
    public String name() {
        return "百事";
    }
}

• Meal消费套餐啦

public class Meal {

    private List<FoodItem> foodItems = new ArrayList<FoodItem>();

    public void addItem(FoodItem item){
        foodItems.add(item);
    }

    public float getCost(){
        float cost = 0.0f;
        for (FoodItem item : foodItems) {
            cost += item.price();
        }
        return cost;
    }

    public void showItems(){
        for (FoodItem item : foodItems) {
            System.out.print("食品 : "+item.name());
            System.out.print(", 包装 : "+item.pack().pack());
            System.out.println(", 价格 : "+item.price());
        }
    }

}

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;
    }

}

• 测试

public class BuilderTest {

    public static void main(String[] args) {
        MealBuilder mealBuilder = new MealBuilder();

        Meal vegMeal = mealBuilder.prepareVegMeal();
        System.out.println("素食");
        vegMeal.showItems();
        System.out.println("总计 : " +vegMeal.getCost());

        Meal nonVegMeal = mealBuilder.prepareNonVegMeal();
        System.out.println("\n\n肉食");
        nonVegMeal.showItems();
        System.out.println("总计 : " +nonVegMeal.getCost());
    }

}

输出

素食
食品 : 素食汉堡, 包装 : Wrapper, 价格 : 8.0
食品 : 可乐, 包装 : Bottle, 价格 : 6.0
总计 : 14.0


肉食
食品 : 鸡肉汉堡, 包装 : Wrapper, 价格 : 12.0
食品 : 百事, 包装 : Bottle, 价格 : 6.0
总计 : 18.0