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设计模式(3)——建造者模式的初步学习与案例演示

作者:互联网

建造者模式

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

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: 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。

优点: 1、建造者独立,易扩展。 2、便于控制细节风险。

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。

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。

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 MealBuilderBuilderPatternDemo,我们的演示类使用 MealBuilder 来创建一个 Meal

建造者模式的 UML 图

代码实现步骤:

一、创建一个表示食物条目和食物包装的接口。

1 /**
2  * 条目类
3  */
4 public interface Item {
5     String name();//名称
6     Packing packing();//包装
7     float price();//价格
8 }
1 /**
2  * 包装类
3  */
4 public interface Packing {
5     String pack();
6 }

二、创建实现 Packing 接口的实体类。

1 /**
2  * 瓶子类
3  */
4 public class Bottle implements Packing {
5     @Override
6     public String pack() {
7         return "瓶子(Bottle)";
8     }
9 }
1 /**
2  * 纸盒类
3  */
4 public class Wrapper implements Packing {
5     @Override
6     public String pack() {
7         return "纸盒(Wrapper)";
8     }
9 }

三、创建实现 Item 接口的抽象类,该类提供了默认的功能。

/**
 * 汉堡类
 */
public abstract class Burger implements Item {
    @Override
    public Packing packing() {
        //汉堡都是使用盒装
        return new Wrapper();
    }

    @Override
    public abstract float price();
}

  

/**
 * 饮品类
 */
public abstract class ColdDrink implements Item {
    @Override
    public Packing packing() {
        //饮品都是使用瓶子
        return new Bottle();
    }

    @Override
    public abstract float price();
}

四、创建扩展了 Burger 和 ColdDrink 的实体类。

/**
 * 鸡肉汉堡
 */
public class ChickenBurger extends Burger {
    @Override
    public String name() {
        return "鸡肉汉堡(ChickenBurger )";
    }

    @Override
    public float price() {
        return 50.5f;
    }
}

  

/**
 * 素食汉堡
 */
public class VegBurger extends Burger {
    @Override
    public String name() {
        return "VegBurger(素食汉堡) ";
    }

    @Override
    public float price() {
        return 12.9f;
    }
}

  

/**
 * 可口可乐
 */
public class Coke extends ColdDrink {
    @Override
    public String name() {
        return "可口可乐(Coke)";
    }

    @Override
    public float price() {
        return 7;
    }
}

  

/**
 * 百事可乐
 */
public class Pepsi extends ColdDrink {
    @Override
    public String name() {
        return "百事可乐(Pepsi)";
    }

    @Override
    public float price() {
        return 5;
    }
}

五、创建一个 Meal 类,带有上面定义的 Item 对象。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 菜单类
 */
public class Meal {
    private List<Item> itemList = new ArrayList<>();
    //往条目里添加信息
    public void addItem(Item item){
        itemList.add(item);
    }
    //计算价格和
    public float getCost(){
        float cost = 0.0f;
        for(Item item:itemList){
            cost+=item.price();
        }
        return cost;
    }
    //展示条目
    public void showItems(){
        for(Item item:itemList){
            System.out.print("名称:"+item.name()+"\t");
            System.out.print("包装:"+item.packing().pack()+"\t");
            System.out.println("价格:"+item.price());
        }
    }

}

六、创建一个 MealBuilder 类,实际的 builder 类负责创建 Meal 对象。

/**
 * 菜单建造者类
 */
public class MealBuilder {
    //套餐一:素食汉堡+可口可乐
    public Meal mealOne(){
        Meal meal = new Meal();
        meal.addItem(new VegBurger());
        meal.addItem(new Coke());
        return meal;
    }
    //套餐二:鸡肉汉堡+百事可乐
    public Meal mealTwo(){
        Meal meal = new Meal();
        meal.addItem(new ChickenBurger());
        meal.addItem(new Pepsi());
        return meal;
    }
    //套餐三:素食汉堡+百世可乐
    public Meal mealThree(){
        Meal meal = new Meal();
        meal.addItem(new VegBurger());
        meal.addItem(new Pepsi());
        return meal;
    }
    //套餐四:鸡肉汉堡+可口可乐
    public Meal mealFour(){
        Meal meal = new Meal();
        meal.addItem(new ChickenBurger());
        meal.addItem(new Coke());
        return meal;
    }
}

七、BuiderTest 使用 MealBuider 来演示建造者模式(Builder Pattern)。

/**
 * 建造者模式测试类
 */
public class BuilderTest {
    public static void main(String[] args) {
        MealBuilder mealBuilder = new MealBuilder();
        Meal mealOne = mealBuilder.mealOne();
        System.out.println("套餐一:");
        mealOne.showItems();
        System.out.println("价格总计:"+mealOne.getCost());
        System.out.println("--------------------------------");

        Meal mealTwo = mealBuilder.mealTwo();
        System.out.println("套餐二:");
        mealTwo.showItems();
        System.out.println("价格总计:"+mealTwo.getCost());
        System.out.println("--------------------------------");


        Meal mealThree = mealBuilder.mealThree();
        System.out.println("套餐三:");
        mealThree.showItems();
        System.out.println("价格总计:"+mealThree.getCost());
        System.out.println("--------------------------------");

        Meal mealFour = mealBuilder.mealFour();
        System.out.println("套餐四:");
        mealFour.showItems();
        System.out.println("价格总计:"+mealFour.getCost());
        System.out.println("--------------------------------");
    }
}

八、输出结果。

套餐一:
名称:VegBurger(素食汉堡)     包装:纸盒(Wrapper)    价格:12.9
名称:可口可乐(Coke)    包装:瓶子(Bottle)    价格:7.0
价格总计:19.9
--------------------------------
套餐二:
名称:鸡肉汉堡(ChickenBurger )    包装:纸盒(Wrapper)    价格:50.5
名称:百事可乐(Pepsi)    包装:瓶子(Bottle)    价格:5.0
价格总计:55.5
--------------------------------
套餐三:
名称:VegBurger(素食汉堡)     包装:纸盒(Wrapper)    价格:12.9
名称:百事可乐(Pepsi)    包装:瓶子(Bottle)    价格:5.0
价格总计:17.9
--------------------------------
套餐四:
名称:鸡肉汉堡(ChickenBurger )    包装:纸盒(Wrapper)    价格:50.5
名称:可口可乐(Coke)    包装:瓶子(Bottle)    价格:7.0
价格总计:57.5
--------------------------------

参考资料来源于菜鸟教程https://www.runoob.com/design-pattern/builder-pattern.html

标签:return,Meal,案例,new,汉堡,演示,设计模式,public,meal
来源: https://www.cnblogs.com/zaevn00001/p/12617742.html