深入分析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(chuàng)建型模式,它提供了一種創(chuàng)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(chuàng)建不同的表示。
主要解決:
主要解決在軟件系統(tǒng)中,有時候面臨著"一個復雜對象"的創(chuàng)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(jīng)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(wěn)定。
何時使用:
一些基本部件不會變,而其組合經(jīng)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(chuàng)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:
1、去肯德基,漢堡、可樂、薯條、炸雞翅等是不變的,而其組合是經(jīng)常變化的,生成出所謂的"套餐"。
2、JAVA 中的 StringBuilder。
優(yōu)點:
1、建造者獨立,易擴展。
2、便于控制細節(jié)風險。
缺點:
1、產(chǎn)品必須有共同點,范圍有限制。
2、如內部變化復雜,會有很多的建造類。
使用場景:
1、需要生成的對象具有復雜的內部結構。
2、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(qū)別是:建造者模式更加關注與零件裝配的順序。
實現(xiàn)
我們假設一個快餐店的商業(yè)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(chuàng)建一個表示食物條目(比如漢堡和冷飲)的 Item 接口和實現(xiàn) Item 接口的實體類,以及一個表示食物包裝的 Packing 接口和實現(xiàn) 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(chuàng)建一個 Meal 類,帶有 Item 的 ArrayList 和一個通過結合 Item 來創(chuàng)建不同類型的 Meal 對象的 MealBuilder。BuilderPatternDemo,我們的演示類使用 MealBuilder 來創(chuàng)建一個 Meal。
步驟 1
創(chuàng)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(chuàng)建實現(xiàn) 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(chuàng)建實現(xiàn) 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(chuàng)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(chuàng)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<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(chuàng)建一個 MealBuilder 類,實際的 builder 類負責創(chuàng)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(zhí)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
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