文章目录
- 设计模式概述
- 1、建造者模式
- 2、建造者模式使用场景
- 3、优点
- 4、缺点
- 5、主要角色
- 6、代码示例：
- 1）实现要求
- 2）UML图
- 3)实现步骤：
- 1）创建一个表示食物条目和食物包装的接口
- 2）创建实现Packing接口的实体类
- 3）创建实现 Item 接口的抽象类，该类提供了默认的功能
- 4）创建扩展了 Burger 和 ColdDrink 的实体类
- 5）创建一个Meal类，带有上面定义的Item对象
- 6）创建一个MealBuilder类，实际的builder类负责创建Meal对象
- 7）BuilderPatternDemo使用MealBuilder来演示建造者模式(Builder Pattern)
- 8）执行程序，输出结果：
- 7、总结
设计模式概述
创建型模式：工厂方法、抽象方法、建造者、原型、单例。
结构型模式有：适配器、桥接、组合、装饰器、外观、享元、代理。
行为型模式有：责任链、命令、解释器、迭代器、中介、备忘录、观察者、状态、策略、模板方法、访问者。
常用设计模式：
单例模式、工厂模式、代理模式、策略模式&模板模式、门面模式、责任链模式、装饰器模式、组合模式、builder模式。
1、建造者模式
- 建造者模式是一种创建型设计模式，它允许你创建复杂对象的步骤与表示方式相分离，从而可以创建具有不同表示形式的对象。
- 旨在通过逐步构造复杂对象的各个部分来简化对象的创建。
- 它与工厂模式的不同之处在于，建造者模式更注重将一个复杂对象的构造过程进行拆解，并且可以根据需求一步步定制地构建。
2、建造者模式使用场景
- 构造函数包含多个参数或嵌套对象且顺序不固定的对象创建：例如，像 Pizza 这样可以自定义不同配料的场景，建造者模式可以让我们有选择性地添加不同的部分，而不需要冗长的构造函数。
- 需要可读性强的对象创建代码：对于那些复杂对象，建造者模式可以让代码更加清晰。
- 对象的不可变性（Immutable Object）：通过建造者模式，我们可以有效创建不可变对象（对象一旦创建就不可更改），这有助于避免线程安全问题。
3、优点
- 灵活性高：可以根据不同需求构建不同的对象版本。
- 代码清晰：由于建造者模式将对象的创建与表示分开，构建过程变得更加可读和维护。
- 避免了构造函数过载：当构造函数包含过多参数时，使用建造者模式可以避免参数爆炸问题。
4、缺点
- 可能增加代码复杂度：在某些场景下，如果对象并不复杂，使用建造者模式可能导致不必要的代码冗余。
- 需要额外的Builder类：每个复杂对象都需要有一个对应的Builder类，可能会增加代码量。
5、主要角色
建造者模式包含以下几个主要角色：
- 产品（Product）：要构建的复杂对象。产品类通常包含多个部分或属性。
- 抽象建造者（Builder）：定义了构建产品的抽象接口，包括构建产品的各个部分的方法。
- 具体建造者（Concrete Builder）：实现抽象建造者接口，具体确定如何构建产品的各个部分，并负责返回最终构建的产品。
- 指导者（Director）：负责调用建造者的方法来构建产品，指导者并不了解具体的构建过程，只关心产品的构建顺序和方式。
6、代码示例：
1）实现要求
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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。
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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。
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然后我们创建一个 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。BuilderPatternDemo 类使用 MealBuilder 来创建一个 Meal。
2）UML图
3)实现步骤：
1）创建一个表示食物条目和食物包装的接口
// Item.java
public interface Item {
public String name();
public Packing packing();
public float price();
}
// Packing.java
public interface Packing {
public String pack();
}
2）创建实现Packing接口的实体类
// 袋装 Wrapper.java
public class Wrapper implements Packing {
@Override
public String pack() {
return "Wrapper";
}
}
// 瓶装 Bottle.java
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
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();
}
4）创建扩展了 Burger 和 ColdDrink 的实体类
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";
}
}
// Coke 类继承 ColdDrink
public class Coke extends ColdDrink {
@Override
public float price() {
return 30.0f;
}
@Override
public String name() {
return "Coke";
}
}
// Pepsi 类继承 ColdDrink
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
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
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）BuilderPatternDemo使用MealBuilder来演示建造者模式(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());
}
}
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
7、总结
建造者模式提供了一种优雅的方式来创建复杂的对象，特别适合在需要精细控制对象构建过程的场景下使用。通过分离构建过程和对象本身，它可以使代码更加简洁、可读，且易于维护。尽管它有时会增加代码的复杂度，但在应对复杂对象创建时，这种模式非常值得推荐。
