Design Pattern 简明教程

Design Patterns - Builder Pattern

建造者模式使用简单对象和逐步方法构建复杂对象。此类设计模式属于创建模式,该模式提供创建对象的最佳方法之一。

建造者类逐步构建最终对象。此建造者独立于其他对象。

Implementation

我们考虑了一个快餐店业务案例,其中典型的套餐可以是汉堡和冷饮。汉堡可以是蔬菜汉堡或鸡肉汉堡,将由包装纸包装。冷饮可以是可乐或百事可乐,将装在瓶子里。

我们将创建一个表示食品项目的 Item 接口以及实现 Item 接口的具体类,以及一个表示食品项目包装的 Packing 接口以及实现 Packing 接口的具体类,因为汉堡将用包装纸包装,而冷饮将装在瓶子里。

然后,我们创建一个有 Item ArrayList 的 Meal 类和一个 MealBuilder,通过组合 Item 来构建不同类型的 Meal 对象。我们的演示类 BuilderPatternDemo 将使用 MealBuilder 来构建一个 Meal。

builder pattern uml diagram

Step 1

创建一个表示食品和包装的 Item 接口。

Item.java

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

Packing.java

public interface Packing {
   public String pack();
}

Step 2

创建实现 Packing 接口的具体类。

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";
   }
}

Step 3

创建实现 Item 接口的抽象类,提供默认功能。

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();
}

Step 4

创建扩展 Burger 和 ColdDrink 类的具体类

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";
   }
}

Step 5

创建包含上述定义的 Item 对象的 Meal 类。

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());
      }
   }
}

Step 6

创建 MealBuilder 类,这是负责创建 Meal 对象的实际构造器类。

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;
   }
}

Step 7

BuiderPatternDemo 使用 MealBuider 来演示构建器模式。

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());
   }
}

Step 8

验证输出。

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