建造者模式 - 《设计模式》

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。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。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。

介绍
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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

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

何时使用:

一些基本部件不会变，而其组合经常变化的时候

如何解决:

将变与不变分离开

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

应用实例:

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”
- JAVA 中的 StringBuilder

优点:

建造者独立，易扩展
便于控制细节风险

缺点:

产品必须有共同点，范围有限制
- 如内部变化复杂，会有很多的建造类

使用场景:

需要生成的对象具有复杂的内部结构
需要生成的对象内部属性本身相互依赖

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
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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。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。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，我们的演示类使用 MealBuilder 来创建一个 Meal

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();
}

创建实现 Packing 接口的实体类::

//Wrapper.java
public class Wrapper implements Packing {

@Override<br />       public String pack() {<br />          return "Wrapper";<br />       }<br />    }

//Bottle.java
public class Bottle implements Packing {

@Override<br />       public String pack() {<br />          return "Bottle";<br />       }<br />    }

创建实现 Item 接口的抽象类，该类提供了默认的功能::

//Burger.java
public abstract class Burger implements Item {

@Override<br />       public Packing packing() {<br />          return new Wrapper();<br />       }

@Override<br />       public abstract float price();<br />    }

//ColdDrink.java
public abstract class ColdDrink implements Item {

 @Override<br />        public Packing packing() {<br />           return new Bottle();<br />        }

 @Override<br />        public abstract float price();<br />    }

创建扩展了 Burger 和 ColdDrink 的实体类::

//VegBurger.java
public class VegBurger extends Burger {

@Override<br />       public float price() {<br />          return 25.0f;<br />       }

@Override<br />       public String name() {<br />          return "Veg Burger";<br />       }<br />    }

//ChickenBurger.java
public class ChickenBurger extends Burger {

@Override<br />       public float price() {<br />          return 50.5f;<br />       }

@Override<br />       public String name() {<br />          return "Chicken Burger";<br />       }<br />    }

//Coke.java
public class Coke extends ColdDrink {

@Override<br />       public float price() {<br />          return 30.0f;<br />       }

@Override<br />       public String name() {<br />          return "Coke";<br />       }<br />    }

//Pepsi.java
public class Pepsi extends ColdDrink {

@Override<br />       public float price() {<br />          return 35.0f;<br />       }

@Override<br />       public String name() {<br />          return "Pepsi";<br />       }<br />    }

创建一个 Meal 类，带有上面定义的 Item 对象::

//Meal.java
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Meal {
private List items = new ArrayList();

public void addItem(Item item){<br />          items.add(item);<br />       }

public float getCost(){<br />          float cost = 0.0f;<br />          for (Item item : items) {<br />             cost += item.price();<br />          }<br />          return cost;<br />       }

public void showItems(){<br />          for (Item item : items) {<br />             System.out.print("Item : "+item.name());<br />             System.out.print(", Packing : "+item.packing().pack());<br />             System.out.println(", Price : "+item.price());<br />          }<br />       }<br />    }

创建一个 MealBuilder 类，实际的 builder 类负责创建 Meal 对象::

//MealBuilder.java
public class MealBuilder {

public Meal prepareVegMeal (){<br />          Meal meal = new Meal();<br />          meal.addItem(new VegBurger());<br />          meal.addItem(new Coke());<br />          return meal;<br />       }

public Meal prepareNonVegMeal (){<br />          Meal meal = new Meal();<br />          meal.addItem(new ChickenBurger());<br />          meal.addItem(new Pepsi());<br />          return meal;<br />       }<br />    }

BuiderPatternDemo 使用 MealBuider 来演示建造者模式（Builder Pattern）::

//BuilderPatternDemo.java
public class BuilderPatternDemo {
public static void main(String[] args) {
MealBuilder mealBuilder = new MealBuilder();

   Meal vegMeal = mealBuilder.prepareVegMeal();<br />          System.out.println("Veg Meal");<br />          vegMeal.showItems();<br />          System.out.println("Total Cost: " +vegMeal.getCost());

   Meal nonVegMeal = mealBuilder.prepareNonVegMeal();<br />          System.out.println("\n\nNon-Veg Meal");<br />          nonVegMeal.showItems();<br />          System.out.println("Total Cost: " +nonVegMeal.getCost());<br />       }<br />    }