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建造者模式

介绍

案例

案例场景

具体结构如下图所示

步骤一：创建食物单品和包装类型的接口

步骤二：创建对Packing接口进行实现的实现类

步骤三：创建实现Item（代表单品的接口）的抽象类（汉堡抽象类、饮料抽象类），之后再对抽象类进行细化

步骤 4——创建真正细化后的食物单品（继承抽象类后重写补充细节）

步骤五——定义Meal类（代指套餐——List结构组成，带有上面定义的 Item 对象）

步骤6：创建套餐的类MealBuilder，对套餐用单品实行了构建

步骤7：测试

优点：

缺点：

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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

1. 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。
2. 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。
3. 何时使用：

• 一些基本部件不会变，而其组合经常变化的时候
• 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。

4.如何解决：将变与不变分离开。

5.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。

6.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。

案例

案例场景

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（比如汉堡和冷饮的抽象类）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 Item 的 ArrayList 和一个通过结合 Item 来创建不同类型的 Meal 对象的 MealBuilder。BuilderPatternDemo 类使用 MealBuilder 来创建一个 Meal。

具体结构如下图所示

步骤一：创建食物单品和包装类型的接口

//Item.java
public interface Item {
   public String name();
   public Packing packing();
   public float price();    
}
//定义了食物单品的，商品名、包装方式、价格

public interface Packing {
   public String pack();
}
//定义了包装行为的接口，实现类重写pack()方法，得到具体的包装的类型

步骤二：创建对Packing接口进行实现的实现类

public class Wrapper implements Packing {
 
   @Override
   public String pack() {
      return "Wrapper";
   }
}
//用盒包装（汉堡类单品）

public class Bottle implements Packing {
 
   @Override
   public String pack() {
      return "Bottle";
   }
}
//用瓶包装（饮料类接口）

步骤三：创建实现Item（代表单品的接口）的抽象类（汉堡抽象类、饮料抽象类），之后再对抽象类进行细化

public abstract class Burger implements Item {
 
   @Override
   public Packing packing() {
      return new Wrapper();//这里就细化成了用盒包装
   }
 
   @Override
   public abstract float price();
}

public abstract class ColdDrink implements Item {
 
    @Override
    public Packing packing() {
       return new Bottle();//这里就细化成了用瓶包装
    }
 
    @Override
    public abstract float price();
}

步骤 4——创建真正细化后的食物单品（继承抽象类后重写补充细节）

创建扩展了 Burger 和 ColdDrink 的实体类。

//素食汉堡
public class VegBurger extends Burger {
 
   @Override
   public float price() {
      return 25.0f;
   }
 
   @Override
   public String name() {
      return "Veg Burger";
   }
}

//鸡肉汉堡
public class ChickenBurger extends Burger {
 
   @Override
   public float price() {
      return 50.5f;
   }
 
   @Override
   public String name() {
      return "Chicken Burger";
   }
}

//冷饮——可口可乐
public class Coke extends ColdDrink {
 
   @Override
   public float price() {
      return 30.0f;
   }
 
   @Override
   public String name() {
      return "Coke";
   }
}

//冷饮——百事可乐
public class Pepsi extends ColdDrink {
 
   @Override
   public float price() {
      return 35.0f;
   }
 
   @Override
   public String name() {
      return "Pepsi";
   }
}

步骤五——定义Meal类（代指套餐——List结构组成，带有上面定义的 Item 对象）

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：创建套餐的类MealBuilder，对套餐用单品实行了构建

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：测试

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());
   }
}

得到的结果

优点：

• 分离构建过程和表示，使得构建过程更加灵活，可以构建不同的表示。
• 可以更好地控制构建过程，隐藏具体构建细节。
• 代码复用性高，可以在不同的构建过程中重复使用相同的建造者。

缺点：

• 如果产品的属性较少，建造者模式可能会导致代码冗余。
• 建造者模式增加了系统的类和对象数量。