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2017-09-12 15:28
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建造者模式(Builder Pattern)
建造者模式
建造都模式(Builder Pattern)使用多个简单的对象一步一下构建成一个复杂的对象。这种类型的设计属于创建型模式,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类是独立于其它对象的。
说明
功能:将一个复杂的构建与其表示分离,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,同于需求的变化,这个复杂的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相对稳定。
何时使用: 一些基本的部件不变,而其组合经常变化的场景;
如何解决:将变与不变分离;
关键代码: 建造都->创建提供实例,导演->管理建造出来的实例的依赖关系。
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。
优点: 1、建造者独立,易扩展。 2、便于控制细节风险。
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。
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。
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。
步骤1
创建一个表示食物条目和食物包装的接口。Item.java
package framework.builder; /** * Created by david.tian on 12/09/2017. */ public interface Item { public String name(); public Packing packing(); public float price(); }
Packing.java
package framework.builder; /** * Created by david.tian on 12/09/2017. */ public interface Packing { public String pack(); }
步骤2
创建实现Packing接口的实体类Wrapper.java
package framework.builder; /** * Created by david.tian on 12/09/2017. */ public class Wrapper implements Packing { @Override public String pack() { return "Wrapper"; } }
Bottle.java
package framework.builder; /** * Created by david.tian on 12/09/2017. */ public class Bottle implements Packing { @Override public String pack() { return "Bottle"; } }
步骤3
创建实现Item接口的抽象类,该类提供了默认的功能。Buger.java
package framework.builder; /** * Created by david.tian on 12/09/2017. */ public abstract class Burger implements Item { @Override public Packing packing() { return new Wrapper(); } @Override public abstract float price(); }
ColdDrink.java
package framework.builder; /** * Created by david.tian on 12/09/2017. */ public abstract class ColdDrink implements Item { @Override public Packing packing() { return new Bottle(); } @Override public abstract float price(); }
步骤4
创建扩展了Burger和ColdDrink的实体类VegBurger.java
package framework.builder; /** * Created by david.tian on 12/09/2017. */ public class VegBurger extends Burger { @Override public float price() { return 25.0f; } @Override public String name(){ return "Veg Burger"; } }
ChickenBurger.java
package framework.builder; /** * Created by david.tian on 12/09/2017. */ public class ChickenBurger extends Burger { @Override public String name() { return "Chicken Burger"; } @Override public float price() { return 50.5f; } }
Coke.java
package framework.builder; /** * Created by david.tian on 12/09/2017. */ public class Coke extends ColdDrink { @Override public String name() { return "Coke"; } @Override public float price() { return 30.0f; } }
Pesi.java
package framework.builder; /** * Created by david.tian on 12/09/2017. */ public class Pesi extends ColdDrink { @Override public String name() { return "Pesi"; } @Override public float price() { return 35.0f; } }
步骤5
创建一个Meal类,带有上面定义的Item对象Meal.java
package framework.builder; import java.util.ArrayList; import java.util.List; /** * Created by david.tian on 12/09/2017. */ 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.println("Item :"+ item.name()); System.out.println(", Packing :" + item.packing().pack()); System.out.println(", Price :" + item.price()); } } }
步骤6
创建一个MealBuilder类,实际的builder类负责创建Meal对象。MealBuilder.java
package framework.builder; /** * Created by david.tian on 12/09/2017. */ 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 Pesi()); return meal; } }
步骤7
BuiderPatternDemo 使用 MealBuider 来演示建造者模式(Builder Pattern)。BuilderPatternDemo.java
package framework.builder; /** * Created by david.tian on 12/09/2017. */ 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()); } }
步骤 8
验证输出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 :Pesi , Packing :Bottle , Price :35.0 Total Cost: 85.5
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