建造者模式（Builder Pattern）

            （四）建造者模式（Builder Pattern）

1.建造者模式（Builder Pattern）使用多個簡單的對象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。

2.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。

如上圖所示：Builder是為創建一個Product的對象的各個部件指定的抽象介面。ConcreteBuilder是具體的建造者

，實現Builder介面，構造和裝配各個部件。Product當然是那些具體的產品。Director是指揮者，用來根據用戶的需求構建產品，它是構建一個使用Builder介面的對象。

3.什麼時候使用建造者模式？

答：它主要是用於創建一些複雜的對象，這些對象內部構建間的建造順序通常是穩定的，但對象內部的構建通常是面臨著複雜的變化。

 4.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 介面和實現 Item 介面的實體類，以及一個表示食物包裝的 Packing 介面和實現 Packing 介面的實體類，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介面。

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 介面的實體類。

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 介面的抽象類，該類提供了預設的功能。

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

5.總結：建造者模式是在當創建複雜對象的演算法應該獨立於該對象的組成部分以及它們的裝配方式時適用的模式。

（更多知識可參考：http://www.runoob.com/design-pattern/builder-pattern.html）