设计模式-建造者模式详解
一、建造者模式的概念
建造者模式属于创建型设计模式。
指的是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。
建造者模式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。
建造者模式主要涉及几个角色：
1、指挥者（Director），负责和客户（Client）对话
2、之后指挥者将客户的产品需求划分为比较稳定的建造过程（AbstractBuilder）
3、指挥者指挥具体的建造者（ConcreteBuilder）干活
4、获取建造者建造的产品给客户
比如组装电脑这个场景，CPU、主板、硬盘和内存等配件是相对稳定的，组装过程也是相当稳定的，先装CPU、内存、硬盘和电源等等（AbstractBuilder），但是配件搭配的方式是多变的（Builder可以多个），如组装家用电脑、游戏电脑。
二、建造者模式的实现
1、先来一个产品类（电脑）
namespace BuilderPattern
{
using System;
using System.Collections.Generic;
/// <summary>
/// 电脑类
/// </summary>
public class Computer
{
/// <summary>
/// 电脑组件集合
/// </summary>
private readonly IList<string> parts = new List<string>();
/// <summary>
/// 把单个组件添加到电脑组件集合中
/// </summary>
/// <param name="part">组件</param>
public void Add(string part)
{
this.parts.Add(part);
}
public void Show()
{
Console.WriteLine("电脑组件清单：");
foreach (var part in this.parts)
{
Console.WriteLine($"组件：{part}");
}
Console.WriteLine("****************");
}
}
}
2、再来一个抽象Builder、两个具体的Builder
namespace BuilderPattern
{
/// <summary>
/// 抽象建造者
/// </summary>
public abstract class AbstractBuilder
{
/// <summary>
/// 装CPU
/// </summary>
public abstract void BuildPartCPU();
/// <summary>
/// 装主板
/// </summary>
public abstract void BuildPartMainBoard();
/// <summary>
/// 获得组装好的电脑
/// </summary>
/// <returns>电脑</returns>
public abstract Computer GetComputer();
}
}
namespace BuilderPattern
{
/// <summary>
/// 具体建造者，具体的某个人为具体创建者，例如：装机小王
/// </summary>
public class ConcreteBuilder1 : AbstractBuilder
{
private readonly Computer computer = new Computer();
public override void BuildPartCPU()
{
this.computer.Add("CPU1");
}
public override void BuildPartMainBoard()
{
this.computer.Add("Main board1");
}
public override Computer GetComputer()
{
return this.computer;
}
}
}
namespace BuilderPattern
{
/// <summary>
/// 具体建造者，具体的某个人为具体创建者，例如：装机小李啊
/// </summary>
public class ConcreteBuilder2 : AbstractBuilder
{
private readonly Computer computer = new Computer();
public override void BuildPartCPU()
{
this.computer.Add("CPU2");
}
public override void BuildPartMainBoard()
{
this.computer.Add("Main board2");
}
public override Computer GetComputer()
{
return this.computer;
}
}
}
3、指挥者登场（BOSS）
namespace BuilderPattern
{
/// <summary>
/// 指挥者
/// </summary>
public class Director
{
/// <summary>
/// 组装电脑
/// </summary>
/// <param name="abstractBuilder">建造者</param>
public void Construct(AbstractBuilder abstractBuilder)
{
abstractBuilder.BuildPartCPU();
abstractBuilder.BuildPartMainBoard();
}
}
}
3、使用
namespace BuilderPattern
{
using System;
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
// 客户找到电脑城老板说要买电脑，这里要装两台电脑
// 创建指挥者和构造者
var director = new Director();
AbstractBuilder b1 = new ConcreteBuilder1();
AbstractBuilder b2 = new ConcreteBuilder2();
Console.WriteLine("开始组装第一台电脑");
director.Construct(b1);
Console.WriteLine("获取第一台电脑");
var computer1 = b1.GetComputer();
computer1.Show();
Console.WriteLine("开始组装第二台电脑");
director.Construct(b2);
Console.WriteLine("获取第二台电脑");
var computer2 = b2.GetComputer();
computer2.Show();
Console.Read();
}
}
}
结果如下：
三、总结
以上组装电脑的过程，把电脑零件和电脑组装分离了，电脑组装和电脑组装过程分离了，也就是我们常说的解耦。
BOSS可以随时修改电脑的组装过程，不影响交付给客户的产品；也可以随时换掉组装电脑的人（ConcreteBuilder1和ConcreBuilder2），不再依赖具体的人。也就是不依赖细节，都依赖于抽象，使整个电脑组装过程更稳定。
建造者模式适用于所创建的产品具有较多的共同点，其组成部分相似；如果产品之间的差异性很大，则不适合使用建造者模式，如造飞机和装电脑。
代码下载：https://github.com/hzhhhbb/Design-Patterns
