Java单体应用 - 架构模式 - 03.设计模式-04.建造者模式

Posted 2021-03-06

原文地址：http://www.work100.net/training/monolithic-architecture-design-patterns-builder-pattern.html
更多教程：光束云 - 免费课程

建造者模式

序号	文内章节	视频
1	概述	-
2	实现	-

请参照如上章节导航进行阅读

1.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。

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：

• 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

优点：

• 建造者独立，易扩展
• 便于控制细节风险

缺点：

• 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

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

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。

2.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。

然后我们创建两个类：

• Meal 类：带有 Item 的 ArrayList，表示"套餐"；
• MealBuilder 类：通过结合 Item 来创建不同类型的 Meal 对象；

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，代码如下：

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

Packing.java，代码如下：

public interface Packing {
   String pack();
}

步骤 2

创建实现 Packing 接口的实体类。

Wrapper.java，代码如下：

public class Wrapper implements Packing {

   @Override
   public String pack() {
      return "Wrapper";
   }
}

Bottle.java，代码如下：

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。

Burger.java，代码如下：

public abstract class Burger implements Item {

   @Override
   public Packing packing() {
      return new Wrapper();
   }

   @Override
   public abstract float price();
}

ColdDrink.java，代码如下：

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，代码如下：

public class VegBurger extends Burger {

   @Override
   public float price() {
      return 25.0f;
   }

   @Override
   public String name() {
      return "Veg Burger";
   }
}

ChickenBurger.java，代码如下：

public class ChickenBurger extends Burger {

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

   @Override
   public String name() {
      return "Chicken Burger";
   }
}

Coke.java，代码如下：

public class Coke extends ColdDrink {

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

   @Override
   public String name() {
      return "Coke";
   }
}

Pepsi.java，代码如下：

public class Pepsi extends ColdDrink {

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

   @Override
   public String name() {
      return "Pepsi";
   }
}

步骤 5

创建一个 Meal 类，带有上面定义的 Item 对象。

Meal.java，代码如下：

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());
      }        
   }    
}

步骤 6

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

MealBuilder.java，代码如下：

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;
   }
}

步骤 7

BuilderPatternDemo 使用 MealBuilder 来演示建造者模式（Builder Pattern）。

BuilderPatternDemo.java，代码如下：

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("

Non-Veg Meal");
      nonVegMeal.showItems();
      System.out.println("Total Cost: " +nonVegMeal.getCost());
   }
}

步骤 8

执行程序，输出结果：

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

---

上一篇：单例模式
下一篇：原型模式

---

如果对课程内容感兴趣，可以扫码关注我们的 公众号 或 QQ群，及时关注我们的课程更新