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。