前言
在軟件系統(tǒng)中，有時候面臨著“一個復雜對象”的創(chuàng)建工作，其通常由各個部分的子對象用一定的算法構成；由于需求的變化，這個復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(wěn)定。如何應對這種變化？如何提供一種“封裝機制”來隔離出“復雜對象的各個部分”的變化，從而保持系統(tǒng)中的“穩(wěn)定構建算法”不隨著需求改變而改變？那就是今天分享的建造者模式，又叫生成器模式，英文名稱是Builder Pattern。
建造者模式定義
在現實生活中，我們經常會遇到一些構成比較復雜的物品，比如：汽車、電腦和手機等等。它們是一個復雜的物品，主要是由各種零部件組裝而成的，他們的組裝過程是固定的。就拿汽車來說，組裝流水線是固定的，不變的，需要把底盤、車輪、車門、車燈、發(fā)動機引擎、車燈和排氣筒等等組裝在一起。但是由于需求的變化，這個汽車復雜對象針對不同的品牌，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(wěn)定。建造者設計模式定義就是將一個復雜對象的構建與其表示相分離，使得同樣的構建過程可以創(chuàng)建不同的表示。
建造者模式組成
（1）抽象建造者角色（Builder）：為創(chuàng)建一個Product對象的各個部件指定抽象接口，以規(guī)范產品對象的各個組成成分的建造。一般而言，此角色規(guī)定要實現復雜對象的哪些部分的創(chuàng)建，并不涉及具體的對象部件的創(chuàng)建。
（2）具體建造者（ConcreteBuilder）
- 實現Builder的接口以構造和裝配該產品的各個部件。即實現抽象建造者角色Builder的方法。
- 定義并明確它所創(chuàng)建的表示，即針對不同的商業(yè)邏輯，具體化復雜對象的各部分的創(chuàng)建。
- 提供一個檢索產品的接口。
- 構造一個使用Builder接口的對象即在指導者的調用下創(chuàng)建產品實例。
（3）指導者（Director）：調用具體建造者角色以創(chuàng)建產品對象的各個部分。指導者并沒有涉及具體產品類的信息，真正擁有具體產品的信息是具體建造者對象。它只負責保證對象各部分完整創(chuàng)建或按某種順序創(chuàng)建。
（4）產品角色（Product）：建造中的復雜對象，對應具體的產品。它要包含那些定義組件的類，包括將這些組件裝配成產品的接口。
建造者模式代碼實現
抽象建造者
/// <summary>
/// 抽象建造者，它定義了要創(chuàng)建什么部件和最后創(chuàng)建的結果，但是不是組裝的的類型
/// </summary>
public abstract class Builder
{
/// <summary>
/// 創(chuàng)建車門
/// </summary>
public abstract void BuildCarDoor();
/// <summary>
/// 創(chuàng)建車輪
/// </summary>
public abstract void BuildCarWheel();
/// <summary>
/// 創(chuàng)建車引擎
/// </summary>
public abstract void BuildCarEngine();
/*
* 當然還有部件:
* 大燈
* 地盤
* ....
* ....
*/
/// <summary>
/// 獲得組裝完成的汽車
/// </summary>
/// <returns></returns>
public abstract Car GetCar();
}
具體建造者
別克：
/// <summary>
/// 具體建造者，具體的車型的建造者，例如：別克
/// </summary>
public sealed class BuickBuilder : Builder
{
Car buickCar = new Car("別克");
public override void BuildCarDoor()
{
buickCar.Add("Buick's Door");
}
public override void BuildCarWheel()
{
buickCar.Add("Buick's Wheel");
}
public override void BuildCarEngine()
{
buickCar.Add("Buick's Engine");
}
public override Car GetCar()
{
return buickCar;
}
}
奧迪：
/// <summary>
/// 具體建造者，具體的車型的建造者，例如：奧迪
/// </summary>
public sealed class AoDiBuilder : Builder
{
Car aoDiCar = new Car("奧迪");
public override void BuildCarDoor()
{
aoDiCar.Add("Aodi's Door");
}
public override void BuildCarWheel()
{
aoDiCar.Add("Aodi's Wheel");
}
public override void BuildCarEngine()
{
aoDiCar.Add("Aodi's Engine");
}
public override Car GetCar()
{
return aoDiCar;
}
}
汽車固定組裝流程定義
/// <summary>
/// 汽車類
/// </summary>
public sealed class Car
{
// 汽車部件集合
private IList<string> parts = new List<string>();
//汽車品牌名
private string _brandName;
/// <summary>
/// 構造函數
/// </summary>
/// <param name="brandName"></param>
public Car(string brandName)
{
_brandName = brandName;
}
/// <summary>
/// 把單個部件添加到汽車部件集合中
/// </summary>
/// <param name="part"></param>
public void Add(string part)
{
parts.Add(part);
}
/// <summary>
/// 汽車組裝流程
/// </summary>
public void Assembly()
{
Console.WriteLine($"{_brandName}汽車開始在組裝.......");
foreach (string part in parts)
{
Console.WriteLine("組件" + part + "已裝好...");
}
Console.WriteLine($"{_brandName}汽車組裝完畢.........");
}
}
指導者
這里才是調用組裝的，Construct方法里面的實現就是創(chuàng)建復雜對象固定算法的實現，根據具體需求變化，控制組裝的流程順序，該算法是固定的，或者說是相對穩(wěn)定的。
/// <summary>
/// 自動化工廠操控臺，也就是建造者模式中的指揮者
/// </summary>
public class Director
{
/// <summary>
/// 自動化算法指導組裝汽車
/// </summary>
/// <param name="builder"></param>
public void Construct(Builder builder)
{
builder.BuildCarDoor();
builder.BuildCarWheel();
builder.BuildCarEngine();
/*
* 指導其他流程
*/
}
}
調用
/// <summary>
/// 測試方法
/// </summary>
public void RunTest()
{
Director director = new Director();
//組裝別克
Builder buickCarBuilder = new BuickBuilder();
director.Construct(buickCarBuilder);
Car buickCar = buickCarBuilder.GetCar();
buickCar.Assembly();
Console.WriteLine("\r\n*****************************\r\n");
//組裝奧迪
Builder aoDiCarBuilder = new AoDiBuilder();
director.Construct(aoDiCarBuilder);
Car aoDiCar = aoDiCarBuilder.GetCar();
aoDiCar.Assembly();
}
建造者模式優(yōu)缺點
優(yōu)點：
-
使用建造者模式可以使客戶端不必知道產品內部組成的細節(jié)。
-
具體的建造者類之間是相互獨立的，容易擴展。文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-679649.html
-
由于具體的建造者是獨立的，因此可以對建造過程逐步細化，而不對其他的模塊產生任何影響。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-679649.html
缺點：
- 產生多余的Build對象以及Director類。
到了這里，關于【23種設計模式】建造者模式（四）的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內容，請在右上角搜索TOY模板網以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章，希望大家以后多多支持TOY模板網！
