文章目录
- 设计模式概述
- 1、建造者模式
- 2、建造者模式使用场景
- 3、优点
- 4、缺点
- 5、主要角色
- 6、代码示例:
- 1)实现要求
- 2)UML图
- 3)实现步骤:
- 1)创建一个表示食物条目和食物包装的接口
- 2)创建实现Packing接口的实体类
- 3)创建实现 Item 接口的抽象类,该类提供了默认的功能
- 4)创建扩展了 Burger 和 ColdDrink 的实体类
- 5)创建一个Meal类,带有上面定义的Item对象
- 6)创建一个MealBuilder类,实际的builder类负责创建Meal对象
- 7)BuilderPatternDemo使用MealBuilder来演示建造者模式(Builder Pattern)
- 8)执行程序,输出结果:
- 7、总结
设计模式概述
创建型模式:工厂方法、抽象方法、建造者、原型、单例。
结构型模式有:适配器、桥接、组合、装饰器、外观、享元、代理。
行为型模式有:责任链、命令、解释器、迭代器、中介、备忘录、观察者、状态、策略、模板方法、访问者。
常用设计模式:
单例模式、工厂模式、代理模式、策略模式&模板模式、门面模式、责任链模式、装饰器模式、组合模式、builder模式。
1、建造者模式
- 建造者模式是一种创建型设计模式,它允许你创建复杂对象的步骤与表示方式相分离,从而可以创建具有不同表示形式的对象。
- 旨在通过逐步构造复杂对象的各个部分来简化对象的创建。
- 它与工厂模式的不同之处在于,建造者模式更注重将一个复杂对象的构造过程进行拆解,并且可以根据需求一步步定制地构建。
2、建造者模式使用场景
- 构造函数包含多个参数或嵌套对象且顺序不固定的对象创建:例如,像 Pizza 这样可以自定义不同配料的场景,建造者模式可以让我们有选择性地添加不同的部分,而不需要冗长的构造函数。
- 需要可读性强的对象创建代码:对于那些复杂对象,建造者模式可以让代码更加清晰。
- 对象的不可变性(Immutable Object):通过建造者模式,我们可以有效创建不可变对象(对象一旦创建就不可更改),这有助于避免线程安全问题。
3、优点
- 灵活性高:可以根据不同需求构建不同的对象版本。
- 代码清晰:由于建造者模式将对象的创建与表示分开,构建过程变得更加可读和维护。
- 避免了构造函数过载:当构造函数包含过多参数时,使用建造者模式可以避免参数爆炸问题。
4、缺点
- 可能增加代码复杂度:在某些场景下,如果对象并不复杂,使用建造者模式可能导致不必要的代码冗余。
- 需要额外的Builder类:每个复杂对象都需要有一个对应的Builder类,可能会增加代码量。
5、主要角色
建造者模式包含以下几个主要角色:
- 产品(Product):要构建的复杂对象。产品类通常包含多个部分或属性。
- 抽象建造者(Builder):定义了构建产品的抽象接口,包括构建产品的各个部分的方法。
- 具体建造者(Concrete Builder):实现抽象建造者接口,具体确定如何构建产品的各个部分,并负责返回最终构建的产品。
- 指导者(Director):负责调用建造者的方法来构建产品,指导者并不了解具体的构建过程,只关心产品的构建顺序和方式。
6、代码示例:
1)实现要求
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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。
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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。
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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 类使用 MealBuilder 来创建一个 Meal。
2)UML图
3)实现步骤:
1)创建一个表示食物条目和食物包装的接口
// Item.java
public interface Item {public String name();public Packing packing();public float price();
}// Packing.java
public interface Packing {public String pack();
}
2)创建实现Packing接口的实体类
// 袋装 Wrapper.java
public class Wrapper implements Packing {@Overridepublic String pack() {return "Wrapper";}
}// 瓶装 Bottle.java
public class Bottle implements Packing {@Overridepublic String pack() {return "Bottle";}
}
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 {@Overridepublic Packing packing() {return new Wrapper();}@Overridepublic abstract float price();
}
public abstract class ColdDrink implements Item {@Overridepublic Packing packing() {return new Bottle();}@Overridepublic abstract float price();
}
4)创建扩展了 Burger 和 ColdDrink 的实体类
public class VegBurger extends Burger {@Overridepublic float price() {return 25.0f;}@Overridepublic String name() {return "Veg Burger";}
}
public class ChickenBurger extends Burger {@Overridepublic float price() {return 50.5f;}@Overridepublic String name() {return "Chicken Burger";}
}
// Coke 类继承 ColdDrink
public class Coke extends ColdDrink {@Overridepublic float price() {return 30.0f;}@Overridepublic String name() {return "Coke";}
}
// Pepsi 类继承 ColdDrink
public class Pepsi extends ColdDrink {@Overridepublic float price() {return 35.0f;}@Overridepublic String name() {return "Pepsi";}
}
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());} }
}
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;}
}
7)BuilderPatternDemo使用MealBuilder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());}
}
8)执行程序,输出结果:
Veg Meal
Item : Veg Burger, Packing : Wrapper, Price : 25.0
Item : Coke, Packing : Bottle, Price : 30.0
Total Cost: 55.0Non-Veg Meal
Item : Chicken Burger, Packing : Wrapper, Price : 50.5
Item : Pepsi, Packing : Bottle, Price : 35.0
Total Cost: 85.5
7、总结
建造者模式提供了一种优雅的方式来创建复杂的对象,特别适合在需要精细控制对象构建过程的场景下使用。通过分离构建过程和对象本身,它可以使代码更加简洁、可读,且易于维护。尽管它有时会增加代码的复杂度,但在应对复杂对象创建时,这种模式非常值得推荐。