建造者模式(Builder Pattern)使用多個簡單的對象一步一步構建成一個復雜的對象。這種類型的設計模式屬于創建型模式,它提供了一種創建對象的最佳方式。
一個 Builder 類會一步一步構造最終的對象。該 Builder 類是獨立于其他對象的。
一、介紹
概述:將一個復雜的構建與其表示相分離,使得同樣的構建過程可以創建不同的表示
適用場景:
- 需要生成的對象具有復雜的內部結構。
- 需要生成的對象內部屬性本身相互依賴。
實現方式:將變與不變分離開。
優點:
- 建造者獨立,易擴展。
- 便于控制細節風險。
缺點:
- 產品必須有共同點,范圍有限制。
- 如內部變化復雜,會有很多的建造類。
使用場景范例:
- 去肯德基,漢堡、可樂、薯條、炸雞翅等是不變的,而其組合是經常變化的,生成出所謂的"套餐"。
- JAVA 中的 StringBuilder。
PS:與工廠模式的區別是:建造者模式更加關注與零件裝配的順序。
二、范例
實現
我們假設一個快餐店的商業案例,其中,一個典型的套餐可以是一個漢堡(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。
我們將創建一個表示食物條目(比如漢堡和冷飲)的 Item 接口和實現 Item 接口的實體類,以及一個表示食物包裝的 Packing 接口和實現 Packing 接口的實體類,漢堡是包在紙盒中,冷飲是裝在瓶子中。
然后我們創建一個 Meal 類,帶有 Item 的 ArrayList 和一個通過結合 Item 來創建不同類型的 Meal 對象的 MealBuilder。BuilderPatternDemo 類使用 MealBuilder 來創建一個 Meal。
[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-62yPpr1p-1611366486459)(https://www.runoob.com/wp-content/uploads/2014/08/20201015-builder-pattern.svg)]
步驟 1
創建一個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
創建實現 Packing 接口的實體類。
Wrapper.java
public class Wrapper implements Packing {@Overridepublic String pack() {return "Wrapper";}
}
Bottle.java
public class Bottle implements Packing {@Overridepublic String pack() {return "Bottle";}
}
步驟 3
創建實現 Item 接口的抽象類,該類提供了默認的功能。
Burger.java
public abstract class Burger implements Item {@Overridepublic Packing packing() {return new Wrapper();}@Overridepublic abstract float price();
}
ColdDrink.java
public abstract class ColdDrink implements Item {@Overridepublic Packing packing() {return new Bottle();}@Overridepublic abstract float price();
}
步驟 4
創建擴展了 Burger 和 ColdDrink 的實體類。
VegBurger.java
public class VegBurger extends Burger {@Overridepublic float price() {return 25.0f;}@Overridepublic String name() {return "Veg Burger";}
}
ChickenBurger.java
public class ChickenBurger extends Burger {@Overridepublic float price() {return 50.5f;}@Overridepublic String name() {return "Chicken Burger";}
}
Coke.java
public class Coke extends ColdDrink {@Overridepublic float price() {return 30.0f;}@Overridepublic String name() {return "Coke";}
}
Pepsi.java
public class Pepsi extends ColdDrink {@Overridepublic float price() {return 35.0f;}@Overridepublic String name() {return "Pepsi";}
}
步驟 5
創建一個 Meal 類,帶有上面定義的 Item 對象。
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
創建一個 MealBuilder 類,實際的 builder 類負責創建 Meal 對象。
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
執行程序,輸出結果:
Veg Meal
Item : Veg Burger, Packing : Wrapper, Price : 25.0
Item : Coke, Packing : Bottle, Price : 30.0
Total Cost: 55.0Non-Veg Meal
Item : Chicken Burger, Packing : Wrapper, Price : 50.5
Item : Pepsi, Packing : Bottle, Price : 35.0
Total Cost: 85.5