Java常用设计模式————建造者模式

最新推荐文章于 2025-05-05 18:33:54 发布

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本文深入讲解了建造者模式，一种用于构建复杂对象的设计模式。通过实例演示如何将多个简单对象逐步构建为复杂对象，适用于基础部件不变而组合经常变化的场景。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

引言

建造者模式（Builder Pattern）使用多个简单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建造型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

一个Builder会一步步构建最终的对象。该Builder类是独立于其他对象的。

实现概要

建造者模式的实现并没有一个特别经典的套路，原因是在多数情况下复杂对象的构建往往千奇百怪。但为了更好的理解建造者模式使用的场景，我们假设如下的功能需要：

因为建造者模式就是为了构建复杂对象，为了更加贴近这一点，以午餐（Meal）作为最终要被构建的对象，我们假设：午餐中分为食物（Item）和包装（Packing）—>食物包含汉堡（Burger）和冷饮（ColdDrink）两种；汉堡有鸡肉汉堡（ChickenBurger）和蔬菜汉堡（VegBurger）之分；冷饮有可口可乐（Coke）和百事可乐（Pepsi）之分；包装又分为瓶装（Bottle）和袋装（Wrapper）两种。

如果你看不懂上面的描述，或者已经准备关闭浏览器去做眼睛保健操，那么下面的结构图可能对你有所帮助：

实现过程

一、创建基础接口

创建食物接口及具体实现类，创建包装接口及具体包装类：

public interface Item {
    /** 食物名称*/
    String name();
    /** 包装*/
    Packing packing();
    /** 总价*/
    float price();
}

public abstract class Burger implements Item {

    @Override
    public Packing packing() {
        return new Wrapper();
    }
}

public class ChickenBurger extends Burger {

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

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

public class VegBurger extends Burger {

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

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

public abstract class ColdDrink implements Item {

    @Override
    public Packing packing() {
        return new Bottle();
    }
}

public class Coke extends ColdDrink {

    @Override
    public String name() {
        return "Coke";
    }
    
    @Override
    public float price() {
        return 30.0f;
    }
}

public class Pepsi extends ColdDrink {

    @Override
    public String name() {
        return "Pepsi";
    }
    
    @Override
    public float price() {
        return 35.0f;
    }
}

public interface Packing {
    String pack();
}

public class Bottle implements Packing {

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

public class Wrapper implements Packing {

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

二、创建目标类型

此例中，目标类型即午餐类（Meal）

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

    public Meal addAll(List<? extends Item> items) {
        this.items.addAll(items);
        return this;
    }

    public Double getSum() {
        return this.items.stream()
                         .collect(Collectors.summarizingDouble(Item::price))
                         .getSum();
    }
    
    public Double getAverage() {
        return this.items.stream()
                         .collect(Collectors.summarizingDouble(Item::price))
                         .getAverage();
    }

    public void showItems() {
        this.items.forEach(item -> {
            System.out.print("Item : " + item.name());
            System.out.print(", Packing : " + item.packing()
                                                  .pack());
            System.out.println(", Price : " + item.price());
        });
    }
}

三、创建建造者类

public class MealBuilder {

    public Meal prepareMeal(Item... items) {
        return new Meal().addAll(Arrays.asList(items));
    }
}

四、测试

public class BuilderPatternDemo {

    public static void main(String[] args) {
        MealBuilder mealBuilder = new MealBuilder();
        
        Meal vegMeal = mealBuilder.prepareMeal(new VegBurger(), new Coke());
        System.out.println("Veg Meal");
        vegMeal.showItems();
        System.out.println("Total Cost: " + vegMeal.getSum());

        Meal nonVegMeal = mealBuilder.prepareMeal(new ChickenBurger(), new Pepsi());
        System.out.println("\n\nNon-Veg Meal");
        nonVegMeal.showItems();
        System.out.println("Total Cost: " + nonVegMeal.getSum());
    }
}

执行结果：