Java设计模式学习笔记—建造者模式

前言

目前设计模式学习主要基于菜鸟教程的设计模式，后期不排除会追加从其他地方学来内容。文章最后“Java设计模式笔记示例代码整合”为本系列代码整合，所有代码均为个人手打并运行测试，不定期更新。本节内容位于其Builder包（package）中。

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。风语：感觉这个就是一个个简单的对象经过一层层递进式组合创建，最终形成一个复杂对象，这个是到目前接触到的设计模式中创建底层对象最多的一个。

资料卡片

[toggle hide=“no” title=“基础资料卡” color=“”]

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。

如何解决

将变与不变分离开。

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。

应用实例

[callout class=“info” title=“”]

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"。
JAVA 中的 StringBuilder。

[/callout]

优点

[callout class=“success” title=“”]

建造者独立，易扩展。
便于控制细节风险。

[/callout]

缺点

[callout class=“danger” title=“”]

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。

[/callout]

使用场景

[callout class=“info” title=“”]

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。

[/callout]

注意事项

[callout class=“danger” title=“”] 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。 [/callout] [/toggle]

具体实现

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，我们的演示类使用 MealBuilder 来创建一个 Meal。

1、创建一个表示食物条目（Item）和食物包装（Packing）的接口。

Item.java

public interface Item {
    public String name();
    public Packing packing();
    public float price();
}

1
2
3
4
5

Packing.java

public interface Packing {
    public String pack();
}

1
2
3

2、创建实现 Packing 接口的实体类。

Wrapper.java 纸盒包装，用于之后包装汉堡

public class Wrapper implements Packing {
    public String pack() {
        return "Wrapper";
    }
}

1
2
3
4
5

Bottle.java 瓶子包装，用于之后包装冷饮

public class Bottle implements Packing{
    public String pack() {
        return "Bottle";
    }
}

1
2
3
4
5

3、创建实现 Item 接口的抽象类，该类提供了默认的功能。

Burger.java 汉堡的抽象类

public abstract class Burger implements Item{
    //包装-返回Wrapper，即纸盒包装
    public Packing packing(){
        return new Wrapper();
    }

    //价格
    public abstract float price();
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9

ColdDrink.java 冷饮的抽象类

public abstract class ColdDrink implements Item{
    //包装-返回Bottle，即瓶子包装
    public Packing packing(){
        return new Bottle();
    }
    //价格
    public abstract float price();
}

1
2
3
4
5
6
7
8

4、创建扩展了 Burger 和 ColdDrink 的实体类。

VegBurger.java 素食汉堡实体类

public class VegBurger extends Burger {
    //名称
    public String name() {
        return "Veg Burger";
    }
    //价格
    public float price() {
        return 25.0f;
    }
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

ChickenBurger.java 鸡肉汉堡实体类

public class ChickenBurger extends Burger {
    public String name() {
        return "Chicken Burger";
    }

    public float price() {
        return 50.5f;
    }
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9

Coke.java 可口可乐

public class Coke extends ColdDrink {
    public String name() {
        return "Coke";
    }

    public float price() {
        return 30.0f;
    }
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9

Pepsi.java 百事可乐

public class Pepsi extends ColdDrink {
    public String name() {
        return "Pepsi";
    }

    public float price() {
        return 35.0f;
    }
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9

5、创建一个 Meal 类，带有上面定义的 Item 对象。

Meal.java 菜单类

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(",Prize : "+item.price());
        }
    }
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

6、创建一个 MealBuilder 类，实际的 builder 类负责创建 Meal 对象。

MealBuilder.java 用于创建菜单的最终实体类，也就是食物链的最顶层。

public class MealBuilder {
    //素食汉堡+可口可乐套餐
    public Meal prepareVegMeal(){
        Meal meal = new Meal();
        meal.addItem(new VegBurger());
        meal.addItem(new Coke());
        return meal;
    }
    //鸡肉汉堡+百事可乐套餐
    public Meal prepareNonVegMeal(){
        Meal meal = new Meal();
        meal.addItem(new ChickenBurger());
        meal.addItem(new Pepsi());
        return meal;
    }

}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

7、BuiderPatternDemo 使用 MealBuider 来演示建造者模式（Builder Pattern）。

BuilderPatternDemo.java

public class BuiderPatternDemo {
    public static void main(String[] args){
        MealBuilder mealBuilder = new MealBuilder();
        //创建一个 素食汉堡+可口可乐套餐 菜单
        Meal vegMeal = mealBuilder.prepareVegMeal();
        System.out.println("Veg Meal");
        vegMeal.showItems();
        System.out.println("Total Cost : "+vegMeal.getCost());

        //创建一个 鸡肉汉堡+百事可乐套餐 菜单
        Meal nonVegmeal = mealBuilder.prepareNonVegMeal();
        System.out.println("\n\nNon-Veg Meal");
        nonVegmeal.showItems();
        System.out.println("Total Cost : "+nonVegmeal.getCost());
    }
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

8、验证输出。

[callout class=“info” title=“”] Veg Meal Item : Veg Burger,Packing : Wrapper,Prize : 25.0 Item : Coke,Packing : Bottle,Prize : 30.0 Total Cost : 55.0 Non-Veg Meal Item : Chicken Burger,Packing : Wrapper,Prize : 50.5 Item : Pepsi,Packing : Bottle,Prize : 35.0 Total Cost : 85.5 [/callout]

预览

除特别注明外，本站所有文章均为 windcoder 原创，转载请注明出处来自： javashejimoshixuexibijijianzaozhemoshi
License CC BY-SA 4.0 以商业目的使用本网站原创内容需获许可，非商业目的使用授权遵循CC BY-NC 4.0

Loading comments...

0 条评论

暂无数据

预览