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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
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
建造者模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。
介绍
1、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
2、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
3、何时使用:
一些基本部件不会变,而其组合经常变化的时候
4、如何解决:
将变与不变分离开
5、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
6、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
7、优点:
1、建造者独立,易扩展
2、便于控制细节风险
8、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
9、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
10、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
我们以一家快餐店为例
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
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
最后使用 MealBuilder 来创建一个 Meal
范例
1. 创建一个表示食物条目和食物包装的接口
Item.java
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package com.souyunku.tech.gof;
public interface Item {
public String name();
public Packing packing();
public float price();
}
Packing.java
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package com.souyunku.tech.gof;
public interface Packing {
public String pack();
}
2. 创建实现 Packing 接口的实体类
Wrapper.java
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package com.souyunku.tech.gof;
public class Wrapper implements Packing {
@Override
public String pack() {
return "Wrapper";
}
}
Bottle.java
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package com.souyunku.tech.gof;
public class Bottle implements Packing {
@Override
public String pack() {
return "Bottle";
}
}
3. 创建实现 Item 接口的抽象类,该类提供了默认的功能
Burger.java
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package com.souyunku.tech.gof;
public abstract class Burger implements Item {
@Override
public Packing packing() {
return new Wrapper();
}
@Override
public abstract float price();
}
ColdDrink.java
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package com.souyunku.tech.gof;
public abstract class ColdDrink implements Item {
@Override
public Packing packing() {
return new Bottle();
}
@Override
public abstract float price();
}
4. 创建扩展了 Burger 和 ColdDrink 的实体类
VegBurger.java
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package com.souyunku.tech.gof;
public class VegBurger extends Burger {
@Override
public float price() {
return 25.0f;
}
@Override
public String name() {
return "Veg Burger";
}
}
ChickenBurger.java
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package com.souyunku.tech.gof;
public class ChickenBurger extends Burger {
@Override
public float price() {
return 50.5f;
}
@Override
public String name() {
return "Chicken Burger";
}
}
Coke.java
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// Copyright © 2015-2065 tech.souyunku.com. All rights reserved.
package com.souyunku.tech.gof;
public class Coke extends ColdDrink {
@Override
public float price() {
return 30.0f;
}
@Override
public String name() {
return "Coke";
}
}
Pepsi.java
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// Copyright © 2015-2065 tech.souyunku.com. All rights reserved.
package com.souyunku.tech.gof;
public class Pepsi extends ColdDrink {
@Override
public float price() {
return 35.0f;
}
@Override
public String name() {
return "Pepsi";
}
}
5. 创建一个 Meal 类,带有上面定义的 Item 对象
Meal.java
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package com.souyunku.tech.gof;
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());
}
}
}
6. 创建一个 MealBuilder 类,实际的 builder 类负责创建 Meal 对象
MealBuilder.java
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package com.souyunku.tech.gof;
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;
}
}
7. BuiderPatternDemo 使用 MealBuider 来演示建造者模式(Builder Pattern )
BuilderPatternDemo.java
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// Copyright © 2015-2065 tech.souyunku.com. All rights reserved.
package com.souyunku.tech.gof;
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());
}
}
编译运行以上 Java 范例,输出结果如下
$ javac -d . src/main/com/souyunku/tech/gof/BuilderPatternDemo.java
$ java com.souyunku.tech.gof.BuilderPatternDemo
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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附录:设计模式:系列文章
- 一、设计模式
- 二、设计模式 – 简介
- 三、设计模式 – 四大类型
- 四、设计模式 – 六大原则
- 五、工厂模式 ( Factory Pattern )
- 六、抽象工厂模式 ( Abstract Factory Pattern )
- 七、单例模式 ( Singleton Pattern )
- 【当前读到】八、建造者模式 ( Builder Pattern )
- 九、原型模式 ( Prototype Pattern )
- 十、适配器模式 ( Adapter Pattern )
- 十一、桥接模式 ( Bridge Pattern )
- 十二、过滤器模式 ( Filter Pattern )
- 十三、组合模式 ( Composite Pattern )
- 十四、装饰器模式 ( Decorator Pattern )
- 十五、外观模式 ( Facade Pattern )
- 十六、享元模式 ( Flyweight Pattern )
- 十七、代理模式 ( Proxy Pattern )
- 十八、责任链模式 ( Chain of Responsibility)
- 十九、命令模式 ( Command Pattern )
- 二十、解释器模式 ( Interpreter Pattern )
- 二十一、迭代器模式 ( Iterator Pattern )
- 二十二、中介者模式 ( Mediator Pattern )
- 二十三、备忘录模式 ( Memento Pattern )
- 二十四、观察者模式 ( Observer Pattern )
- 二十五、状态模式 ( State Pattern )
- 二十六、空对象模式 ( Null Object Pattern )
- 二十七、策略模式 ( Strategy Pattern )
- 二十八、模板模式 ( Template Pattern )
- 二十九、访问者模式 ( Visitor Pattern )
- 三十、MVC 模式
- 三十一、业务代表模式(Business Delegate Pattern)
- 三十二、组合实体模式 (Composite Entity Pattern)
- 三十三、数据访问对象模式 ( Data Access Object )
- 三十四、前端控制器模式(Front Controller Pattern)
- 三十五、拦截过滤器模式 ( Intercepting Filter )
- 三十六、服务定位器模式 (Service Locator Pattern)
- 三十七、传输对象模式 ( Transfer Object Pattern )
- 三十八、设计模式资源