建造者模式

使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象。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

解决了什么？

一个复杂对象的创建工作，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，但是将他们组合在一起的算法相对稳定。

什么时候使用？

一些基本部件不会变，而其组合经常变化的时候

怎么实现？

将变和不变分离开

优点

• 分离构建过程和表示，使得构建过程更加灵活，可以构建不同的表示
• 可以更好地控制和构建过程，隐藏具体构建细节
• 代码复用性高，可以在不同的构建过程中重复使用相同的构建者

缺点

• 如果产品的属性较少，建造者模式可能会导致代码冗余
• 建造者模式增加了系统的类和对象数量

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互相依赖

Considerations

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

代码

“基类”

Item.java

// 一个Item需要由食品名、打包方式、价格构成
public interface Item {
    public String name();
    public Packing packing();
    public float price();
}

Packing.java

// 打包方式会根据不同的食品进行区分，所以并不在这里进行实现，而是定义接口，等到具体情况再进行区分实现
public interface Packing {
    public String pack();
}

Meal.java

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

// 菜单类，需要有添加菜品、计算总价、展示价格单的功能
public class Meal {
	private List<Item> items = new ArrayList<>();
  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.println("Item: " + item.name());
          System.out.println("Packing: " + item.packing().pack());
          System.out.println("Price: " + item.price());
      }
  }

}

根据不同的打包方式实现Packing

Bottle.java

// 食物打包方式（装冷饮用的Bottle）
public class Bottle implements Packing{
    @Override
    public String pack() {
        return "Bottle";
    }
}

Wrapper.java

// 食物的打包方式（装汉堡的包装纸）
public class Wrapper implements Packing{
    @Override
    public String pack() {
        return "Wrapper";
    }
}

实现Item接口的子类（冷饮套餐和食物套餐）

ColdDrink.java

// 冷饮套餐，需要有打包方式及价格
public abstract class ColdDrink implements Item {
    @Override
    public Packing packing() {
        return new Bottle();
    }

    @Override
    public abstract float price();
}

Burger.java

// 汉堡套餐（需要有打包方式和价格）
public abstract class Burger implements Item {
    @Override
    public Packing packing() {
    	return new Wrapper();
    }

    @Override
    public abstract float price();
}

具体的食物类

VegBurger.java（继承Burger类）

// 蔬菜汉堡，汉堡下的分类
public class VegBurger  extends Burger{
    @Override
    public String name() {
    	return "Veg Burger";
    }

    @Override
    public float price() {
    	return 25.0f;
    }
}

ChickenBurger.java（继承Burger类）

// 鸡肉汉堡，汉堡下的分类
public class ChickenBurger extends Burger{
    @Override
    public String name() {
    	return "Chicken Burger";
    }

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

Coke.java（继承ColdDrink类）

// 可口可乐，冷饮下的分类
public class Coke extends ColdDrink{
    @Override
    public String name() {
    	return "Coke";
    }

    @Override
    public float price() {
    	return 30.0f;
    }
}

Pepsi.java（继承ColdDrink类）

// 百事可乐，冷饮下的分类
public class Pepsi extends ColdDrink{
    @Override
    public String name() {
    	return "Pepsi";
    }

    @Override
    public float price() {
    	return 30.0f;
    }
}

构建套餐

MealBuilder.java

// 构建菜单类，用户并不实际使用Meal类，而是使用MealBuilder类
public class MealBuilder {
    // 素菜套餐
    public Meal prepareVegMeal() {
        Meal meal = new Meal();
        meal.addItem(new VegBurger());
        meal.addItem(new Coke());
        return meal;
    }

    // 非素套餐
    public Meal prepareNonVegMeal() {
        Meal meal = new Meal();
        meal.addItem(new ChickenBurger());
        meal.addItem(new Pepsi());
        return meal;
    }

    public Meal prepareAll() {
        Meal meal = new Meal();
        meal.addItem(new VegBurger());
        meal.addItem(new ChickenBurger());
        meal.addItem(new Coke());
        meal.addItem(new Pepsi());
        return meal;
    }
}

测试代码

BuilderPatternDemo.java

public class BuilderPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 调用已经创建好的菜单，而不是自己去创建菜单
        MealBuilder mealBuilder = new MealBuilder();
        // 从已有菜单中获取素菜套餐
        Meal vegMeal = mealBuilder.prepareVegMeal();
        System.out.println("Veg Meal");
        // Meal类里写了展示菜单的方法
        vegMeal.showItems();
        System.out.println("Total Cost: " + vegMeal.getCost() + "\n");

        // 从已有菜单中获取非素套餐
        Meal nonVegMeal = mealBuilder.prepareNonVegMeal();
        System.out.println("Non Veg Meal");
        // Meal类里写了展示菜单的方法
        nonVegMeal.showItems();
        System.out.println("Total Cost: " + nonVegMeal.getCost() + "\n");

        // 获取全部套餐
        Meal allMeal = mealBuilder.prepareAll();
        System.out.println("All Meal");
        allMeal.showItems();
        System.out.println("Total Cost: " + allMeal.getCost());
    }
}

运行结果

UML类图