一、建造者模式
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
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
优缺点
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
1. 各个角色介绍
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
2. UML图
3. 具体例子和代码
角色分配
-
Item:食物条目接口
-
Burger:汉堡抽象类(实现食物条目接口)
- VegBurger:素食汉堡(继承汉堡抽象类)
- ChickenBurger:鸡肉汉堡(继承汉堡抽象类)
-
ColdDrink:冷饮抽象类(实现食物条目接口)
- Coke:可口可乐(继承冷饮抽象类)
- Pepsi:百事可乐(继承冷饮抽象类)
-
Burger:汉堡抽象类(实现食物条目接口)
-
Packing:食物包装接口
- Wrapper:纸盒包装(实现食物包装接口)
- Bottle:瓶包装(实现食物包装接口)
- Meal:套餐(包含食物条目列表)
- MealBuilder:套餐建造者(建造套餐)
3.1 食物条目接口以及实现类
- Item
package com.vinjcent.prototype.builder;
/**
* @author vinjcent
* @description 食物条目接口
*/
public interface Item {
/**
* 获取食物名称
*
* @return 返回食物名称
*/
String name();
/**
* 打包方式
*
* @return 包装接口
*/
Packing packing();
/**
* 食物价格
*
* @return 返回食物价格
*/
float price();
}
- Burger
package com.vinjcent.prototype.builder;
/**
* @author vinjcent
* @description 汉堡食物
*/
public abstract class Burger implements Item {
@Override
public Packing packing() {
return new Wrapper();
}
/**
* 获取价格
*
* @return 返回价格
*/
@Override
public abstract float price();
}
- VegBurger
package com.vinjcent.prototype.builder;
/**
* @author vinjcent
* @description 素食汉堡
*/
public class VegBurger extends Burger {
@Override
public float price() {
return 25.0f;
}
@Override
public String name() {
return "Veg Burger";
}
}
- ChickenBurger
package com.vinjcent.prototype.builder;
/**
* @author vinjcent
* @description 鸡肉汉堡
*/
public class ChickenBurger extends Burger {
@Override
public float price() {
return 50.5f;
}
@Override
public String name() {
return "Chicken Burger";
}
}
- ColdDrink
package com.vinjcent.prototype.builder;
/**
* @author vinjcent
* @description 冷饮食物
*/
public abstract class ColdDrink implements Item {
@Override
public Packing packing() {
return new Bottle();
}
/**
* 获取价格
*
* @return 返回价格
*/
@Override
public abstract float price();
}
- Coke
package com.vinjcent.prototype.builder;
/**
* @author vinjcent
* @description 可口可乐
*/
public class Coke extends ColdDrink {
@Override
public float price() {
return 30.0f;
}
@Override
public String name() {
return "Coke";
}
}
- Pepsi
package com.vinjcent.prototype.builder;
/**
* @author vinjcent
* @description 百事可乐
*/
public class Pepsi extends ColdDrink {
@Override
public float price() {
return 35.0f;
}
@Override
public String name() {
return "Pepsi";
}
}
3.2 包装接口以及实现类
- Packing
package com.vinjcent.prototype.builder;
/**
* @author vinjcent
* @description 包装方式
*/
public interface Packing {
/**
* 打包
*
* @return 打包方式
*/
String pack();
}
- Wrapper
package com.vinjcent.prototype.builder;
/**
* @author vinjcent
* @description 纸盒包装
*/
public class Wrapper implements Packing {
@Override
public String pack() {
return "Wrapper";
}
}
- Bottle
package com.vinjcent.prototype.builder;
/**
* @author vinjcent
* @description 瓶子打包
*/
public class Bottle implements Packing {
@Override
public String pack() {
return "Bottle";
}
}
3.3 套餐类
- Meal
package com.vinjcent.prototype.builder;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* @author vinjcent
* @description 套餐
*/
public class Meal {
private final List<Item> 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());
}
}
}
3.4 套餐建造者
- MealBuilder
package com.vinjcent.prototype.builder;
/**
* @author vinjcent
* @description 套餐建造
*/
public class MealBuilder {
/**
* 素食汉堡套餐
*
* @return 返回封装的套餐
*/
public static Meal prepareVegMeal() {
Meal meal = new Meal();
meal.addItem(new VegBurger());
meal.addItem(new Coke());
return meal;
}
/**
* 鸡肉汉堡套餐
*
* @return 返回封装的套餐
*/
public static Meal prepareNonVegMeal() {
Meal meal = new Meal();
meal.addItem(new ChickenBurger());
meal.addItem(new Pepsi());
return meal;
}
}
3.5 测试主函数
package com.vinjcent.prototype.builder;
/**
* @author vinjcent
*/
public class Main {
public static void main(String[] args) {
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());
}
}
- 测试结果
4. 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
建造者模式在创建复杂对象时非常有用,特别是当对象的构建过程涉及多个步骤或参数时。它可以提供更好的灵活性和可维护性,同时使得代码更加清晰可读
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文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-733002.html
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