在软件开发过程中有时需要创建一个复杂的对象,这个复杂对象通常由多个子部件按一定的步骤组合而成。例如,计算机是由 OPU、主板、内存、硬盘、显卡、机箱、显示器、键盘、鼠标等部件组装而成的,采购员不可能自己去组装计算机,而是将计算机的配置要求告诉计算机销售公司,计算机销售公司安排技术人员去组装计算机,然后再交给要买计算机的采购员。
生活中这样的例子很多,如游戏中的不同角色,其性别、个性、能力、脸型、体型、服装、发型等特性都有所差异;还有汽车中的方向盘、发动机、车架、轮胎等部件也多种多样;每封电子邮件的发件人、收件人、主题、内容、附件等内容也各不相同。
以上所有这些产品都是由多个部件构成的,各个部件可以灵活选择,但其创建步骤都大同小异。这类产品的创建无法用前面介绍的工厂模式描述,只有建造者模式可以很好地描述该类产品的创建。
建造者模式(也称生成器模式)Builder
将产品和产品建造过程解耦=>建造者模式
建造者模式基本介绍
建造者模式,是一种对象构建模式,它是将复杂的建造过程抽象出来,使这个抽象过程的不同实现方法可以构建出不同表现(属性)的对象。
建造者模式是一步一步创建一个复杂的对象,它容许用户通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建他们,用户不需要知道具体的构造细节。
建造者模式四个角色
1、Product (产品角色):一个具体的产品对象
2、Builder(抽象创建者):创造一个Product对象的各个部件指定的接口和抽象类
3、ConcreteBulider(具体创造者):实现接口,构建和配置各个部件
4、Director(指挥者):构建一个使用Builder接口对象,它的主要作用:一是:隔离客户与对象的生产过程,二是:负责控制产品对象的生产过程
优点
- 各个具体的建造者相互独立,有利于系统的扩展。
- 客户端不必知道产品内部组成的细节,便于控制细节风险。
缺点
- 产品的组成部分必须相同,这限制了其使用范围。
- 如果产品的内部变化复杂,该模式会增加很多的建造者类。
建造者(Builder)模式和工厂模式的关注点不同:建造者模式注重零部件的组装过程,而工厂方法模式更注重零部件的创建过程,但两者可以结合使用。
实例
盖房项目需求:
1、需要建房子:这一过程为打地基,砌墙,封顶
2、房子有各种各样的,比如普通房,高楼,别墅等,过程一样但是要求不同
传统方式
缺点:耦合度高,不利于扩展。采用建造者模式即可解决此问题
建造者模式
House类
class House
{
private string baise;
private string wall;
private string roofed;
public string GetBaise()
{
return baise;
}
public void SetBaise(string value)
{
baise = value;
}
public string GetWall()
{
return wall;
}
public void SetWall(string value)
{
wall = value;
}
public string GetRoofed()
{
return roofed;
}
public void SetRoofed(string value)
{
roofed = value;
}
}
抽象的HouseBulider类
abstract class HouseBulider
{
protected House house=new House();
public abstract void bulidBasic();
public abstract void bulidWall();
public abstract void roofed();
public House bulidHouse()
{
return house;
}
}
CommonHouse类
class CommonHouse : HouseBulider
{
public override void bulidBasic()
{
Console.WriteLine("普通房子打地基");
}
public override void bulidWall()
{
Console.WriteLine("普通房子砌墙");
}
public override void roofed()
{
Console.WriteLine("普通房子盖屋顶");
}
}
HighBuliding类
class HighBuilding : HouseBulider
{
public override void bulidBasic()
{
Console.WriteLine("高楼打地基");
}
public override void bulidWall()
{
Console.WriteLine("高楼砌墙");
}
public override void roofed()
{
Console.WriteLine("高楼盖屋顶");
}
}
HouseDirector类
class HouseDirector
{
HouseBulider houseBulider=null;
public HouseDirector(HouseBulider houseBulider)
{
this.houseBulider = houseBulider;
}
public House ConstructHouse()
{
houseBulider.bulidBasic();
houseBulider.bulidWall();
houseBulider.roofed();
return houseBulider.bulidHouse();
}
}
Client类
class Client
{
private static void Main(string[] args)
{
CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse);
House house = houseDirector.ConstructHouse();
Console.WriteLine("---------------------");
HighBuilding highBuilding = new HighBuilding();
HouseDirector houseDirector2 = new HouseDirector(highBuilding);
House house2 = houseDirector.ConstructHouse();
Console.ReadLine();
}
}
运行结果
模式的应用场景
1、建造者(Builder)模式创建的是复杂对象,其产品的各个部分经常面临着剧烈的变化,但将它们组合在一起的算法却相对稳定,所以它通常在以下场合使用。
创建的对象较复杂,由多个部件构成,各部件面临着复杂的变化,但构件间的建造顺序是稳定的。
2、创建复杂对象的算法独立于该对象的组成部分以及它们的装配方式,即产品的构建过程和最终的表示是独立的。
模式的扩展
建造者(Builder)模式在应用过程中可以根据需要改变,如果创建的产品种类只有一种,只需要一个具体建造者,这时可以省略掉抽象建造者,甚至可以省略掉指挥者角色。