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
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
建造者模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。
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
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;
7、 优点:
1、 建造者独立,易扩展;
2、 便于控制细节风险;
8、 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;
9、 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;
10、 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
我们以一家快餐店为例
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
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
最后使用 MealBuilder 来创建一个 Meal
范例
1. 创建一个表示食物条目和食物包装的接口
Item.java
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package com.ddkk.gof;
public interface Item {
public String name();
public Packing packing();
public float price();
}
Packing.java
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package com.ddkk.gof;
public interface Packing {
public String pack();
}
2. 创建实现 Packing 接口的实体类
Wrapper.java
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package com.ddkk.gof;
public class Wrapper implements Packing {
@Override
public String pack() {
return "Wrapper";
}
}
Bottle.java
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package com.ddkk.gof;
public class Bottle implements Packing {
@Override
public String pack() {
return "Bottle";
}
}
3. 创建实现 Item 接口的抽象类,该类提供了默认的功能
Burger.java
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package com.ddkk.gof;
public abstract class Burger implements Item {
@Override
public Packing packing() {
return new Wrapper();
}
@Override
public abstract float price();
}
ColdDrink.java
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package com.ddkk.gof;
public abstract class ColdDrink implements Item {
@Override
public Packing packing() {
return new Bottle();
}
@Override
public abstract float price();
}
4. 创建扩展了 Burger 和 ColdDrink 的实体类
VegBurger.java
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package com.ddkk.gof;
public class VegBurger extends Burger {
@Override
public float price() {
return 25.0f;
}
@Override
public String name() {
return "Veg Burger";
}
}
ChickenBurger.java
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package com.ddkk.gof;
public class ChickenBurger extends Burger {
@Override
public float price() {
return 50.5f;
}
@Override
public String name() {
return "Chicken Burger";
}
}
Coke.java
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package com.ddkk.gof;
public class Coke extends ColdDrink {
@Override
public float price() {
return 30.0f;
}
@Override
public String name() {
return "Coke";
}
}
Pepsi.java
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package com.ddkk.gof;
public class Pepsi extends ColdDrink {
@Override
public float price() {
return 35.0f;
}
@Override
public String name() {
return "Pepsi";
}
}
5. 创建一个 Meal 类,带有上面定义的 Item 对象
Meal.java
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package com.ddkk.gof;
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());
}
}
}
6. 创建一个 MealBuilder 类,实际的 builder 类负责创建 Meal 对象
MealBuilder.java
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package com.ddkk.gof;
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;
}
}
7. BuiderPatternDemo 使用 MealBuider 来演示建造者模式(Builder Pattern )
BuilderPatternDemo.java
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package com.ddkk.gof;
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());
}
}
编译运行以上 Java 范例,输出结果如下
$ javac -d . src/main/com.ddkk/gof/BuilderPatternDemo.java
$ java com.ddkk.gof.BuilderPatternDemo
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