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。
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。
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。

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
原文:https://www.cnblogs.com/zaevn00001/p/12617742.html