设计模式（四）建造者

一、定义

讲一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。建造者模式是一种创建型模式。

二、描述

包含以下四个角色：
1、Builder（抽象建造者）：它为创建一个产品Product对象的各个部件指定抽象接口，在该接口中一般声明两类方法：一类是BuildPartX()，用于创建复杂对象的各个部件；另一类是GetResult()，用于返回生成好的复杂对象。Builder既可以是抽象类，也可以是接口。
2、ConcreteBuilder（具体建造者）：它实现了Builder接口，实现各个部件的具体构造和装配方法，定义并明确其所创建的复杂对象，还可以提供一个方法返回创建好的复杂产品（该方法也可以由抽象建造者实现）。
3、Product（产品角色）：它是被构建的复杂对象，包含多个组成部件，具体建造者创建该产品的内部表示并定义它的装配过程。
4、Director（指挥者）：指挥者又称为导演类，它负责安排复杂对象的建造次序，指挥者与抽象建造者之间存在关联关系，可以在其Construct()方法中调用建造者对象的部件构造和装配方法，完成复杂对象的建造。客户端一般只需要和指挥者进行交互，在客户端确定具体建造者类型，并实例化具体建造者对象（也可以通过配置文件和反射机制），然后通过指挥者类的构造函数或者Setter方法将该对象传入指挥类中。

三、例子

X公司要开发一款角色类游戏，角色根据不同情境具有不同能力，并且随着升级增强。角色是个复杂的对象，不同角色其性别、面容、服装、发型等都有所差异。无论何种角色，创建步骤都大同小异，都需要分步骤创建组成部分，再装配成一个完整的角色。
Actor：角色类复杂产品，实际业务较为复杂，示例简化只列出部分属性且类型为string

public class Actor
{
    //角色类型
    public string Type { get; set; }
    //性别
    public string Sex { get; set; }
    //面容
    public string Face { get; set; }
    //服装
    public string Costume { get; set; }
    //发型
    public string HairStyle { get; set; }
}

ActorBuilder：游戏角色建造器，充当抽象建造者

public abstract class ActorBuilder
{
    protected Actor actor = new Actor();

    public abstract void BuildType();
    public abstract void BuildSex();
    public abstract void BuildFace();
    public abstract void BuildCostume();
    public abstract void BuildHairStyle();

    // 工厂方法 ： 返回一个完整的游戏角色对象
    public Actor CreateActor()
    {
        return actor;
    }
}

HeroBuilder、AngelBuilder和DevilBuilder：英雄角色、天使角色、魔鬼角色，充当具体建造者。

public class HeroBuilder : ActorBuilder
{
    public override void BuildType()
    {
        actor.Type = "英雄";
    }
    public override void BuildSex()
    {
        actor.Sex = "男";
    }
    public override void BuildFace()
    {
        actor.Face = "英俊";
    }
    public override void BuildCostume()
    {
        actor.Costume = "盔甲";
    }
    public override void BuildHairStyle()
    {
        actor.HairStyle = "飘逸";
    }
}
public class AngelBuilder : ActorBuilder
{
    public override void BuildType()
    {
        actor.Type = "天使";
    }
    public override void BuildSex()
    {
        actor.Sex = "女";
    }
    public override void BuildFace()
    {
        actor.Face = "漂亮";
    }
    public override void BuildCostume()
    {
        actor.Costume = "白裙";
    }
    public override void BuildHairStyle()
    {
        actor.HairStyle = "披肩长发";
    }
}
public class DevilBuilder : ActorBuilder
{
    public override void BuildType()
    {
        actor.Type = "恶魔";
    }
    public override void BuildSex()
    {
        actor.Sex = "妖";
    }
    public override void BuildFace()
    {
        actor.Face = "丑陋";
    }
    public override void BuildCostume()
    {
        actor.Costume = "黑衣";
    }
    public override void BuildHairStyle()
    {
        actor.HairStyle = "光头";
    }
}

ActorController：角色控制器，充当指挥者

public class ActorController
{
    public Actor Construct(ActorBuilder builder)
    {
        builder.BuildType();
        builder.BuildSex();
        builder.BuildFace();
        builder.BuildCostume();
        builder.BuildHairStyle();

        return builder.CreateActor(); ;
    }
}

Program：测试代码

ActorBuilder ab = new HeroBuilder();
ActorController ac = new ActorController();
Actor at = ac.Construct(ab);

Console.WriteLine(at.Type);
Console.WriteLine(at.Sex);
Console.WriteLine(at.Face);
Console.WriteLine(at.Costume);
Console.WriteLine(at.HairStyle);

Console.ReadLine();

四、总结

1、优点

（1）在建造者模式中，客户端不必知道产品内部的组成细节，将产品本身与产品的创建过程解耦，使得相同的创建过程可以创建不同的产品对象。
（2）没一个具体建造者都相对独立，与其他的具体建造者无关，因此新增与替换具体建造者很方便，由于指挥者类针对抽象建造者编程，增加新的具体建造者无需修改原有类库的代码，系统扩展比较方便，符合开闭原则
（3）用户可以更加精细地控制产品的创建过程，将复杂产品的创建步骤分解在不同的方法中，使得创建过程更加清晰，也更方便使用程序来控制创建过程

2、缺点

（1）建造者模式所创建产的品都具有一些较多的共同点，其组成部分相似，如果差异性很大，例如很多组成部分不同，那么则不适合使用建造者模式。
（2）如果产品的内部结构复杂多变，可能会需要定义很多具体构建者来实现这些变化，导致系统变得很庞大，增加了系统的理解难度和运行成本