建造者模式

建造者模式（Builder Pattern）使用多個簡單的對像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，有時候面臨著"一個複雜對象"的創建工作，其通常由各個部分的子對像用一定的算法構成；由於需求的變化，這個複雜對象的各個部分經常面臨著劇烈的變化，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復雜的內部結構。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 接口的抽像類，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

驗證輸出。

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