设计模式【建造者模式Builder Pattern】
来源:互联网 发布:php ipv6适配 编辑:程序博客网 时间:2024/05/02 04:27
建造者模式
建造者模式(Builder Pattern)使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。
一个 Builder 类会一步一步构造最终的对象。该 Builder 类是独立于其他对象的。
介绍
意图:将一个复杂的构建与其表示相分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
主要解决:主要解决在软件系统中,有时候面临着"一个复杂对象"的创建工作,其通常由各个部分的子对象用一定的算法构成;由于需求的变化,这个复杂对象的各个部分经常面临着剧烈的变化,但是将它们组合在一起的算法却相对稳定。
何时使用:一些基本部件不会变,而其组合经常变化的时候。
如何解决:将变与不变分离开。
关键代码:建造者:创建和提供实例,导演:管理建造出来的实例的依赖关系。
应用实例: 1、去肯德基,汉堡、可乐、薯条、炸鸡翅等是不变的,而其组合是经常变化的,生成出所谓的"套餐"。 2、JAVA 中的 StringBuilder。
优点: 1、建造者独立,易扩展。 2、便于控制细节风险。
缺点: 1、产品必须有共同点,范围有限制。 2、如内部变化复杂,会有很多的建造类。
使用场景: 1、需要生成的对象具有复杂的内部结构。 2、需要生成的对象内部属性本身相互依赖。
注意事项:与工厂模式的区别是:建造者模式更加关注与零件装配的顺序。
实现
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。
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。
然后我们创建一个 Meal 类,带有 Item 的 List 和一个通过结合 Item 来创建不同类型的 Meal 对象的MealBuilder。BuilderPatternDemo,我们的演示类使用 MealBuilder 来创建一个 Meal。
步骤 1
创建一个表示食物条目和食物包装的接口。
Item.cs
namespace Builder_Pattern{ interface Item { string name(); Packing packing(); float price(); }}
Packing.cs
namespace Builder_Pattern{ interface Packing { string pack(); }}
步骤 2
创建实现 Packing 接口的实体类。
Wrapper.cs
namespace Builder_Pattern{ class Wrapper : Packing { public string pack() { return "Wrapper"; } }}
Bottle.cs
namespace Builder_Pattern{ class Bottle : Packing { public string pack() { return "Bottle"; } }}
步骤 3
创建实现 Item 接口的抽象类,该类提供了默认的功能。
Burger.cs
namespace Builder_Pattern{ abstract class Burger : Item { public abstract string name(); public abstract float price(); public Packing packing() { return new Wrapper(); } }}
ColdDrink.cs
namespace Builder_Pattern{ abstract class ColdDrink : Item { public abstract string name(); public abstract float price(); public Packing packing() { return new Bottle(); } }}
步骤 4
创建扩展了 Burger 和 ColdDrink 的实体类。
VegBurger.cs
namespace Builder_Pattern{ class VegBurger : Burger { public override string name() { return "Veg Burger"; } public override float price() { return 25.0f; } }}
ChickenBurger.cs
namespace Builder_Pattern{ class ChickenBurger : Burger { public override string name() { return "Chicken Burger"; } public override float price() { return 50.5f; } }}
Coke.cs
namespace Builder_Pattern{ class Coke : ColdDrink { public override string name() { return "Coke"; } public override float price() { return 30.0f; } }}
Pepsi.cs
namespace Builder_Pattern{ class Pepsi : ColdDrink { public override string name() { return "Pepsi"; } public override float price() { return 35.0f; } }}
步骤 5
创建一个 Meal 类,带有上面定义的 Item 对象。
Meal.cs
using System;using System.Collections.Generic;namespace Builder_Pattern{ class Meal { List<Item> items = new List<Item>(); public void addItem(Item item) { items.Add(item); } public float getCost() { float cost = 0.0f; foreach (var item in items) { cost += item.price(); } return cost; } public void showItems() { foreach (var item in items) { Console.Write("Item : " + item.name()); Console.Write(", Packing : " + item.packing().pack()); Console.WriteLine(string.Format(", Price : {0:f1}",item.price())); } } }}
步骤 6
创建一个 MealBuilder 类,实际的 builder 类负责创建 Meal 对象。
MealBuilder.cs
using System;namespace Builder_Pattern{ 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; } }}
步骤 7
BuiderPatternDemo 使用 MealBuider 来演示建造者模式(Builder Pattern)。
BuilderPatternDemo.cs
using System;namespace Builder_Pattern{ class BuiderPatternDemo { static void Main(string[] args) { MealBuilder mealBuilder = new MealBuilder(); Meal vegMeal = mealBuilder.prepareVegMeal(); Console.WriteLine("Veg Meal"); vegMeal.showItems(); Console.WriteLine(string.Format("Total Cost: {0:f1}", vegMeal.getCost())); Meal nonVegMeal = mealBuilder.prepareNonVegMeal(); Console.WriteLine("\n\nNon-Veg Meal"); nonVegMeal.showItems(); Console.WriteLine(string.Format("Total Cost: {0:f1}", nonVegMeal.getCost())); Console.Read(); } }}
步骤 8
验证输出。
Veg MealItem : Veg Burger, Packing : Wrapper, Price : 25.0Item : Coke, Packing : Bottle, Price : 30.0Total Cost: 55.0Non-Veg MealItem : Chicken Burger, Packing : Wrapper, Price : 50.5Item : Pepsi, Packing : Bottle, Price : 35.0Total Cost: 85.5
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