建造者模式

建造者模式（Builder Pattern）使用多個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)象一步一步構(gòu)建成一個(gè)復(fù)雜的對(duì)象。這種類型的設(shè)計(jì)模式屬于創(chuàng)建型模式，它提供了一種創(chuàng)建對(duì)象的最佳方式。

一個(gè) Builder 類會(huì)一步一步構(gòu)造最終的對(duì)象。該 Builder 類是獨(dú)立于其他對(duì)象的。

介紹

意圖：將一個(gè)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(shí)候面臨著"一個(gè)復(fù)雜對(duì)象"的創(chuàng)建工作，其通常由各個(gè)部分的子對(duì)象用一定的算法構(gòu)成；由于需求的變化，這個(gè)復(fù)雜對(duì)象的各個(gè)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(duì)穩(wěn)定。

何時(shí)使用：一些基本部件不會(huì)變，而其組合經(jīng)常變化的時(shí)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(shí)例，導(dǎo)演：管理建造出來的實(shí)例的依賴關(guān)系。

應(yīng)用實(shí)例： 1、去肯德基，漢堡、可樂、薯?xiàng)l、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(diǎn)： 1、建造者獨(dú)立，易擴(kuò)展。 2、便于控制細(xì)節(jié)風(fēng)險(xiǎn)。

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

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

注意事項(xiàng)：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(shí)現(xiàn)

我們假設(shè)一個(gè)快餐店的商業(yè)案例，其中，一個(gè)典型的套餐可以是一個(gè)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(gè)表示食物條目（比如漢堡和冷飲）的 Item 接口和實(shí)現(xiàn) Item 接口的實(shí)體類，以及一個(gè)表示食物包裝的 Packing 接口和實(shí)現(xiàn) Packing 接口的實(shí)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(gè) Meal 類，帶有 Item 的 ArrayList 和一個(gè)通過結(jié)合 Item 來創(chuàng)建不同類型的 Meal 對(duì)象的 MealBuilder。BuilderPatternDemo，我們的演示類使用 MealBuilder 來創(chuàng)建一個(gè) Meal。

步驟 1

創(chuàng)建一個(gè)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(shí)現(xiàn) Packing 接口的實(shí)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(shí)現(xiàn) Item 接口的抽象類，該類提供了默認(rèn)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(kuò)展了 Burger 和 ColdDrink 的實(shí)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(gè) Meal 類，帶有上面定義的 Item 對(duì)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(gè) MealBuilder 類，實(shí)際的 builder 類負(fù)責(zé)創(chuàng)建 Meal 對(duì)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(yàn)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