JAVA设计模式（三）建造者模式

最新推荐文章于 2021-10-01 13:57:44 发布

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本文介绍了一种软件设计模式——建造者模式，并通过一个快餐店的案例进行详细说明。案例中，通过创建汉堡和冷饮等食物条目的接口及其实现类，展示了如何构建不同的套餐。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

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。

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。

步骤 1

创建一个表示食物条目和食物包装的接口。

package builder;

/**
 * 创建一个表示食物条目和食物包装的接口
 */
public interface Item {
    public String name();
    public Packing packing();
    public float price();
}

package builder;

public interface Packing {
    public String pack();
}

步骤 2

创建实现 Packing 接口的实体类。

package builder;

/**
 * 实现Packing接口的实体类
 */
public class Wrapper implements Packing{
    @Override
    public String pack() {
        return "Wrapper";
    }
}

public class Bottle implements Packing {

   @Override
   public String pack() {
      return "Bottle";
   }
}

步骤 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();
}

步骤 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";
   }
}

public class Coke extends ColdDrink {

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

   @Override
   public String name() {
      return "Coke";
   }
}

public class Pepsi extends ColdDrink {

   @Override
   public float price() {
      return 35.0f;
   }

   @Override
   public String name() {
      return "Pepsi";
   }
}

步骤 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());
      }        
   }    
}

步骤 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;
   }
}

步骤 7

BuiderPatternDemo 使用 MealBuider 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());
   }
}

输出结果

"C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\bin\java" "-javaagent:G:\idea\IntelliJ IDEA 2017.3.4\lib\idea_rt.jar=63434:G:\idea\IntelliJ IDEA 2017.3.4\bin" -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath "C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\charsets.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\deploy.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\ext\cldrdata.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\ext\dnsns.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\ext\jaccess.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\ext\jfxrt.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\ext\localedata.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\ext\nashorn.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\ext\sunec.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\ext\zipfs.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\javaws.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\jce.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\jfr.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\jfxswt.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\jsse.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\management-agent.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\plugin.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\resources.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\rt.jar;G:\workspace\out\production\workspace;G:\jedis-2.9.0.jar;G:\jar\mongodb-driver-3.7.1.jar;G:\jar\bson-3.7.0.jar;G:\jar\mongodb-driver-core-3.7.0.jar" builder.BuilderDemo
Veg Meal
Item : Veg Burger, Packing : Wrapper, Price : 25.0
Item : Coke, Packing : Bottle, Price : 30.0
Total Cost55.0
Non-Veg meal
Item : Chicken Burger, Packing : Wrapper, Price : 50.5
Item : Pepsi, Packing : Bottle, Price : 35.0
Total cost85.5