建造者模式

原文鏈接：https://www.runoob.com/design-pattern/builder-pattern.html

建造者模式（Builder Pattern）使用多個簡單的對象一步一步構建成一個複雜的對象。這種類型的設計模式屬於創建型模式，它提供了一種創建對象的最佳方式。

一個 Builder 類會一步一步構造最終的對象。該 Builder 類是獨立於其他對象的。

介紹

意圖：將一個複雜的構建與其表示相分離，使得同樣的構建過程可以創建不同的表示。

主要解決：主要解決在軟件系統中，有時候面臨着"一個複雜對象"的創建工作，其通常由各個部分的子對象用一定的算法構成；由於需求的變化，這個複雜對象的各個部分經常面臨着劇烈的變化，但是將它們組合在一起的算法卻相對穩定。

何時使用：一些基本部件不會變，而其組合經常變化的時候。

如何解決：將變與不變分離開。

關鍵代碼：建造者：創建和提供實例，導演：管理建造出來的實例的依賴關係。

應用實例： 1、去肯德基，漢堡、可樂、薯條、炸雞翅等是不變的，而其組合是經常變化的，生成出所謂的"套餐"。 2、JAVA 中的 StringBuilder。

優點： 1、建造者獨立，易擴展。 2、便於控制細節風險。

缺點： 1、產品必須有共同點，範圍有限制。 2、如內部變化複雜，會有很多的建造類。

使用場景： 1、需要生成的對象具有複雜的內部結構。 2、需要生成的對象內部屬性本身相互依賴。

注意事項：與工廠模式的區別是：建造者模式更加關注與零件裝配的順序。

實現

我們假設一個快餐店的商業案例，其中，一個典型的套餐可以是一個漢堡（Burger）和一杯冷飲（Cold drink）。漢堡（Burger）可以是素食漢堡（Veg Burger）或雞肉漢堡（Chicken Burger），它們是包在紙盒中。冷飲（Cold drink）可以是可口可樂（coke）或百事可樂（pepsi），它們是裝在瓶子中。

我們將創建一個表示食物條目（比如漢堡和冷飲）的 Item 接口和實現 Item 接口的實體類，以及一個表示食物包裝的 Packing 接口和實現 Packing接口的實體類，漢堡是包在紙盒中，冷飲是裝在瓶子中。

然後我們創建一個 Meal 類，帶有 Item 的 ArrayList 和一個通過結合 Item 來創建不同類型的 Meal 對象的 MealBuilder。BuilderPatternDemo，我們的演示類使用 MealBuilder 來創建一個 Meal。

步驟 1

創建一個表示食物條目和食物包裝的接口。

Item.java

public interface Item { public String name(); public Packing packing(); public float price(); }

Packing.java

public interface Packing { public String pack(); }

步驟 2

創建實現 Packing 接口的實體類。

Wrapper.java

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

Bottle.java

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

步驟 3

創建實現 Item 接口的抽象類，該類提供了默認的功能。

Burger.java

public abstract class Burger implements Item { @Override public Packing packing() { return new Wrapper(); } @Override public abstract float price(); }

ColdDrink.java

public abstract class ColdDrink implements Item { @Override public Packing packing() { return new Bottle(); } @Override public abstract float price(); }

步驟 4

創建擴展了 Burger 和 ColdDrink 的實體類。

VegBurger.java

public class VegBurger extends Burger { @Override public float price() { return 25.0f; } @Override public String name() { return "Veg Burger"; } }

ChickenBurger.java

public class ChickenBurger extends Burger { @Override public float price() { return 50.5f; } @Override public String name() { return "Chicken Burger"; } }

Coke.java

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

Pepsi.java

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

步驟 5

創建一個 Meal 類，帶有上面定義的 Item 對象。

Meal.java

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()); } } }

步驟 6

創建一個 MealBuilder 類，實際的 builder 類負責創建 Meal 對象。

MealBuilder.java

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; } }

步驟 7

BuiderPatternDemo 使用 MealBuider 來演示建造者模式（Builder Pattern）。

BuilderPatternDemo.java

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()); } }

步驟 8

執行程序，輸出結果：

Veg Meal
Item : Veg Burger, Packing : Wrapper, Price : 25.0
Item : Coke, Packing : Bottle, Price : 30.0
Total Cost: 55.0


Non-Veg Meal
Item : Chicken Burger, Packing : Wrapper, Price : 50.5
Item : Pepsi, Packing : Bottle, Price : 35.0
Total Cost: 85.5