Java建造者模式

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。

介紹

意圖：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。

主要解決：主要解決在軟件系統中，有時候面臨著"一個復雜對象"的創建工作，其通常由各個部分的子對象用一定的算法構成;由于需求的變化，這個復雜對象的各個部分經常面臨著劇烈的變化，但是將它們組合在一起的算法卻相對穩定。

何時使用：一些基本部件不會變，而其組合經常變化的時候。

如何解決：將變與不變分離開。

關鍵代碼：建造者：創建和提供實例，導演：管理建造出來的實例的依賴關系。

應用實例：

⒈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"。

⒉JAVA 中的 StringBuilder。

優點：

⒈建造者獨立，易擴展。

⒉便于控制細節風險。

缺點：

⒈產品必須有共同點，范圍有限制。

⒉如內部變化復雜，會有很多的建造類。

使用場景：

⒈需要生成的對象具有復雜的內部結構。

⒉需要生成的對象內部屬性本身相互依賴。

注意事項：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。

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，我們的演示類使用 MealBuilder 來創建一個 Meal。

步驟 1

創建一個表示食物條目和食物包裝的接口。

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

public interface Packing {
   public String pack();
}

步驟 2

創建實現 Packing 接口的實體類。

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

public class Bottle implements Packing {
 
   @Override
   public 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。

public abstract class Burger implements Item {
 
   @Override
   public Packing packing() {
      return new Wrapper();
   }
 
   @Override
   public abstract float price();
}

public abstract class ColdDrink implements Item {
 
    @Override
    public Packing packing() {
       return new Bottle();
    }
 
    @Override
    public abstract float price();
}

步驟 4

創建擴展了 Burger 和 ColdDrink 的實體類。

public class VegBurger extends Burger {
 
   @Override
   public float price() {
      return 25.0f;
   }
 
   @Override
   public String name() {
      return "Veg Burger";
   }
}

public class ChickenBurger extends Burger {
 
   @Override
   public float price() {
      return 50.5f;
   }
 
   @Override
   public String name() {
      return "Chicken Burger";
   }
}

public class Coke extends ColdDrink {
 
   @Override
   public float price() {
      return 30.0f;
   }
 
   @Override
   public String name() {
      return "Coke";
   }
}

public class Pepsi extends ColdDrink {
 
   @Override
   public float price() {
      return 35.0f;
   }
 
   @Override
   public String name() {
      return "Pepsi";
   }
}

步驟 5

創建一個 Meal 類，帶有上面定義的 Item 對象。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
 
public class Meal {
   private List 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());
      }        
   }    
}

步驟 6

創建一個 MealBuilder 類，實際的 builder 類負責創建 Meal 對象。

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)。

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: 55.0


Non-Veg Meal
Item : Chicken Burger, Packing : Wrapper, Price : 50.5
Item : Pepsi, Packing : Bottle, Price : 35.0
Total Cost: 85.5