原文地址:http://www.work100.net/training/monolithic-architecture-design-patterns-builder-pattern.html
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建造者模式
序號 | 文內章節 | 視頻 |
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1 | 概述 | - |
2 | 實現 | - |
請參照如上章節導航
進行閱讀
1.概述
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複雜的對象。
這種類型的設計模式屬於創建型模式,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
類是獨立於其他對象的。
意圖:
將一個複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,有時候面臨着"一個複雜對象"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;
由於需求的變化,這個複雜對象的各個部分經常面臨着劇烈的變化,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係
應用實例:
- 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
優點:
- 建造者獨立,易擴展
- 便於控制細節風險
缺點:
- 產品必須有共同點,範圍有限制
- 如內部變化複雜,會有很多的建造類
使用場景:
- 需要生成的對象具有複雜的內部結構
- 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。
2.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。
然後我們創建兩個類:
Meal
類:帶有Item
的ArrayList
,表示"套餐";MealBuilder
類:通過結合Item
來創建不同類型的Meal
對象;
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。
Item.java
,代碼如下:
public interface Item {
String name();
Packing packing();
float price();
}
Packing.java
,代碼如下:
public interface Packing {
String pack();
}
步驟 2
創建實現 Packing
接口的實體類。
Wrapper.java
,代碼如下:
public class Wrapper implements Packing {
@Override
public String pack() {
return "Wrapper";
}
}
Bottle.java
,代碼如下:
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。
Burger.java
,代碼如下:
public abstract class Burger implements Item {
@Override
public Packing packing() {
return new Wrapper();
}
@Override
public abstract float price();
}
ColdDrink.java
,代碼如下:
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。
VegBurger.java
,代碼如下:
public class VegBurger extends Burger {
@Override
public float price() {
return 25.0f;
}
@Override
public String name() {
return "Veg Burger";
}
}
ChickenBurger.java
,代碼如下:
public class ChickenBurger extends Burger {
@Override
public float price() {
return 50.5f;
}
@Override
public String name() {
return "Chicken Burger";
}
}
Coke.java
,代碼如下:
public class Coke extends ColdDrink {
@Override
public float price() {
return 30.0f;
}
@Override
public String name() {
return "Coke";
}
}
Pepsi.java
,代碼如下:
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。
Meal.java
,代碼如下:
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());
}
}
}
步驟 6
創建一個 MealBuilder
類,實際的 builder
類負責創建 Meal
對象。
MealBuilder.java
,代碼如下:
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;
}
}
步驟 7
BuilderPatternDemo
使用 MealBuilder
來演示建造者模式(Builder Pattern)。
BuilderPatternDemo.java
,代碼如下:
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("\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
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