1. 概述

建造者模式也稱為：生成器模式

定義：建造者模式是一種創(chuàng)建型設(shè)計模式，它允許你將創(chuàng)建復雜對象的步驟與表示方式相分離。

解釋：建造者模式就是將復雜對象的創(chuàng)建過程拆分成多個簡單對象的創(chuàng)建過程，并將這些簡單對象組合成復雜對象！

2. 優(yōu)缺點

優(yōu)點	缺點
靈活：可以分步驟地構(gòu)建復雜對象，使得構(gòu)建過程更加靈活。	增加工作量：需要額外的代碼來創(chuàng)建和管理具體建造者類，增加工作量。
解耦：可以隔離復雜對象的創(chuàng)建和使用，客戶端不必關(guān)心對象的創(chuàng)建細節(jié)。	效率低：相比于其他創(chuàng)建型模式，在運行時效率較低，特別是對象過于復雜時。
易擴展：增加新的具體建造者很方便，可以擴展構(gòu)建器功能，符合開閉原則。

3. 結(jié)構(gòu)

建造者模式包含以下幾個主要角色：

• 產(chǎn)品（Product）：要構(gòu)建的復雜對象；產(chǎn)品類通常包含多個部分或者屬性，并由具體的建造者逐步構(gòu)建而成。
• 抽象建造者（Builder）：定義了構(gòu)建產(chǎn)品的抽象接口，包括構(gòu)建產(chǎn)品的各個部分的方法；通常包括多個構(gòu)建方法和一個返回產(chǎn)品的方法。
• 具體建造者（Concrete Builder）：實現(xiàn)了抽象建造者接口，具體確定如何構(gòu)建產(chǎn)品的各個部分，并負責返回最終構(gòu)建的產(chǎn)品。
• 指導者（Director）：負責調(diào)用建造者的方法來構(gòu)建產(chǎn)品；指導者并不了解具體的構(gòu)建過程，只關(guān)心產(chǎn)品的構(gòu)建順序和方式。

4. 代碼實現(xiàn)

4.1. 需求介紹

我們假設(shè)一個快餐店的商業(yè)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(chuàng)建一個表示食物條目（比如漢堡和冷飲）的 Item 接口和實現(xiàn) Item 接口的實體類，以及一個表示食物包裝的 Packing 接口和實現(xiàn) Packing 接口的實體類，漢堡是包在紙盒中，冷飲是裝在瓶子中。

然后我們創(chuàng)建一個 Meal 類，帶有 Item 的 ArrayList 和一個通過結(jié)合 Item 來創(chuàng)建不同類型的 Meal 對象的 MealBuilder。BuilderPatternDemo 類使用 MealBuilder 來創(chuàng)建一個 Meal。

4.2. 代碼演示

1. 創(chuàng)建一個代表食物條目和食物包裝的接口。

/*** @Description 食品條目接口* @Author gongming.Zhang* @Date 2024/11/1 15:54* @Version 1.0*/
public interface Item {// 商品名稱String name();// 包裝類型 （紙盒、瓶子）Packing packing();// 價格float price();
}

package top.zhang.builderdesignpatterns.entity.packing;/*** @Description 食物包裝條目接口* @Author gongming.Zhang* @Date 2024/11/1 15:56* @Version 1.0*/
public interface Packing {// 包裝類型（紙盒、瓶子）String pack();
}

1. 創(chuàng)建并實現(xiàn) Packing 接口的實體類。

/*** @Description 紙盒實現(xiàn)類* @Author gongming.Zhang* @Date 2024/11/1 15:57* @Version 1.0*/
public class Wrapper implements Packing {@Overridepublic String pack() {return "Wrapper";}
}

/*** @Description 瓶子實現(xiàn)類* @Author gongming.Zhang* @Date 2024/11/1 15:58* @Version 1.0*/
public class Bottle implements Packing {@Overridepublic String pack() {return "Bottle";}
}

1. 創(chuàng)建并實現(xiàn) Item接口的抽象類，該類提供默認的功能。

/*** @Description 漢堡抽象類* @Author gongming.Zhang* @Date 2024/11/1 16:00* @Version 1.0*/
public abstract class Burger implements Item {@Overridepublic Packing packing() {return new Wrapper();}@Overridepublic abstract float price();
}

/*** @Description 冷飲抽象類* @Author gongming.Zhang* @Date 2024/11/1 16:24* @Version 1.0*/
public abstract class ColdDrink implements Item {@Overridepublic Packing packing() {return new Bottle();}@Overridepublic abstract float price();
}

1. 創(chuàng)建并繼承 Burger 和 ColdDrink。

/*** @Description 雞肉漢堡實體類* @Author gongming.Zhang* @Date 2024/11/1 16:28* @Version 1.0*/
public class ChickenBurger extends Burger {@Overridepublic String name() {return "Chicken Burger";}@Overridepublic float price() {return 50.5f;}
}

/*** @Description 素食漢堡實體類* @Author gongming.Zhang* @Date 2024/11/1 16:26* @Version 1.0*/
public class VegBurger extends Burger {@Overridepublic String name() {return "Veg Burger";}@Overridepublic float price() {return 25.0f;}
}

/*** @Description 可口可樂實體類* @Author gongming.Zhang* @Date 2024/11/1 16:28* @Version 1.0*/
public class Coke extends ColdDrink {@Overridepublic String name() {return "Coke";}@Overridepublic float price() {return 30.0f;}
}

/*** @Description 百事可樂實體類* @Author gongming.Zhang* @Date 2024/11/1 16:30* @Version 1.0*/
public class Pepsi extends ColdDrink {@Overridepublic String name() {return "Pepsi";}@Overridepublic float price() {return 35.0f;}
}

1. 創(chuàng)建一個 Meal 類，表示菜品實體。（產(chǎn)品）

package top.zhang.builderdesignpatterns.entity;import top.zhang.builderdesignpatterns.entity.food.Item;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;/*** @Description 菜品實體類  ——  產(chǎn)品* @Author gongming.Zhang* @Date 2024/11/1 16:31* @Version 1.0*/
public class Meal {private List<Item> items = new ArrayList<Item>();public void addItem(Item item) {items.add(item);}/*** 獲取購買的商品總價** @return 商品總價格*/public float getCost() {float cost = 0.0f;for (Item item : items) {cost += item.price();}return cost;}/*** 展示購買的商品信息**/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());}}
}

1. 創(chuàng)建一個 MealBuilder 類，實際的 builder 類負責創(chuàng)建 Meal 對象。（具體建造者）

package top.zhang.builderdesignpatterns.entity;import top.zhang.builderdesignpatterns.entity.food.entity.ChickenBurger;
import top.zhang.builderdesignpatterns.entity.food.entity.Coke;
import top.zhang.builderdesignpatterns.entity.food.entity.Pepsi;
import top.zhang.builderdesignpatterns.entity.food.entity.VegBurger;/*** @Description 負責構(gòu)建 Meal 對象  ——  具體建造者* @Author gongming.Zhang* @Date 2024/11/1 16:34* @Version 1.0*/
public class MealBuilder {/*** 構(gòu)建蔬菜餐數(shù)據(jù)** @return 菜品實體類*/public Meal prepareVegMeal() {Meal meal = new Meal();meal.addItem(new VegBurger());meal.addItem(new Coke());return meal;}/*** 構(gòu)建非蔬菜餐數(shù)據(jù)** @return 菜品實體類*/public Meal prepareNonVegMeal() {Meal meal = new Meal();meal.addItem(new ChickenBurger());meal.addItem(new Pepsi());return meal;}
}

1. 測試建造者模式

@SpringBootTest
@RunWith(SpringRunner.class)
class BuilderDesignPatternsApplicationTests {@Testpublic void BuilderPatternDemo() {MealBuilder mealBuilder = new MealBuilder();Meal vegMeal = mealBuilder.prepareVegMeal();System.out.println("Veg Meal");vegMeal.showItems();System.out.println("total Cost: " + vegMeal.getCost());System.out.println("\n\n");Meal nonVegMeal = mealBuilder.prepareNonVegMeal();System.out.println("Non-Veg Meal");nonVegMeal.showItems();System.out.println("Total Cost: " +nonVegMeal.getCost());}
}

5. 總結(jié)

使用場景：

• 當需要創(chuàng)建一些特定的對象，但是它們擁有共同的組成部分時，比如：一個房子可以由個個部件：框架、墻、窗戶等，這些部件可以組合起來構(gòu)造完整的房子。
• 當對象的構(gòu)建過程比較復雜且需要多個步驟時，例如，創(chuàng)建一份電子商務(wù)訂單需要多個步驟，如選擇商品、填寫地址和支付等，這些步驟可以被分別封裝成為訂單構(gòu)建器中的不同方法。
• 當需要創(chuàng)建一些特定類型的對象，例如復雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或配置對象時，這在編寫配置文件解析器以及通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如二叉樹等時很有用。
• 建造者模式也可以被用于通過更高級的方式來構(gòu)建復雜對象，例如：序列化和反序列化。

與抽象工廠模式的區(qū)別：

抽象工廠模式強調(diào)的是產(chǎn)品族的創(chuàng)建，即相關(guān)的產(chǎn)品一起被創(chuàng)建出來，而建造者模式強調(diào)的是一個復雜對象的創(chuàng)建，即它的各個部分逐步被創(chuàng)建出來。