通俗易懂設計模式解析——建造者模式
- 2019 年 10 月 3 日
- 筆記
前言
在本篇文章中，我們重點介紹建造者模式（Builder Pattern），建造者模式顧名思義，與建造創建相關。事實也是如此建造者模式也是創建型中的一種。在我們平常生活中會有比較複雜的東西的組成過程。比如電腦組成、手機組成、電視組成、等等。就拿電腦組成來說。可以由主板、Cpu、顯卡等等組成。但是組成的算法步驟是一樣的。只是不同的東西組裝起來結果不一樣而已。
建造者模式介紹
一、來由
在軟件編程的過程我們是否也會遇到類似電腦組裝這類的問題呢？當然是會的。組裝一個電腦我們就一次，那豈不是要累死了。類似於這種組裝算法固定但是各個部分又不穩定經常變化的情況。並且對象組裝較為複雜。為了面對解決這種情況。所以有建造者模式。建造者模式到底是如何解決問題的呢？我們一起看看吧。
二、意圖
將一個複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建不同的表示。
三、案例圖
四、建造者模式代碼示例
在建造者模式中一般包含如下成分：
抽象建造者：抽象建造者為創建複雜產品對象的各個部分指定抽象創建接口
具體建造者：繼承抽象建造者，實現抽象創建接口。指定創建的類型。創建各個具體的部分。
產品角色：複雜產品對象，將各個部分組成產品的接口
指揮者：調用各個部分，按固定的算法創建。不涉及到具體產品類的信息。僅負責各個部分完整的創建
就組裝電腦來說，我們一起看看建造者模式如何實現這一複雜對象的創建設計。
namespace Builder_Pattern { public class BuilderPattern { } #region 產品角色——電腦的組成 ============ public class Computer { private string Type = null; public Computer(string type) { this.Type = type; } private List<string> computer = new List<string>(); public void Add(string part) { computer.Add(part); } public void Show() { Console.WriteLine("電腦組裝正式開始："); foreach (var item in computer) { Console.WriteLine("配件——" + item + "已裝好"); } Console.WriteLine(Type + "電腦組裝完成了"); } } #endregion #region 抽象創建者——電腦中的各個部分的抽象接口============ public abstract class Builder { /// <summary> /// Cpu抽象創建 /// </summary> public abstract void CreateCpu(); /// <summary> /// 主板抽象創建 /// </summary> public abstract void CreateMotherboard(); /// <summary> /// 顯卡抽象創建 /// </summary> public abstract void CreateGraphicsCard(); /// <summary> /// 獲取組裝好的電腦 /// </summary> /// <returns></returns> public abstract Computer GetComputer(); } #endregion #region 具體產品創建者——聯想電腦各個部分創建接口========= public class LenovoBuilder : Builder { Computer lenovo = new Computer("聯想"); public override void CreateCpu() { lenovo.Add("聯想CPU"); } public override void CreateMotherboard() { lenovo.Add("聯想主板"); } public override void CreateGraphicsCard() { lenovo.Add("聯想顯卡"); } public override Computer GetComputer() { return lenovo; } } #endregion #region 具體產品創建者——惠普電腦各個部分創建接口========= public class HPBuilder : Builder { Computer hp = new Computer("惠普"); public override void CreateCpu() { hp.Add("惠普CPU"); } public override void CreateMotherboard() { hp.Add("惠普主板"); } public override void CreateGraphicsCard() { hp.Add("惠普顯卡"); } public override Computer GetComputer() { return hp; } } #endregion #region 指揮者——固定的組裝算法=================== /// <summary> /// 指揮者，其中的Construct是組裝的較為固定算法 /// </summary> public class Commander { public void Construct(Builder builder) { builder.CreateMotherboard(); builder.CreateCpu(); builder.CreateGraphicsCard(); } } #endregion }
class Program { static void Main(string[] args) { //實例化指揮者 Commander commander = new Commander(); //指定具體產品 Builder builder = new LenovoBuilder(); //組裝構建產品 commander.Construct(builder); //構建完成展示產品 Computer computer = builder.GetComputer(); computer.Show(); //指定具體產品 builder = new HPBuilder(); //組裝構建產品 commander.Construct(builder); //構建完成展示產品 computer = builder.GetComputer(); computer.Show(); Console.ReadLine(); } }
使用場景及優缺點
在建造者模式中，將一個複雜對象的組成與組件的創建分離開。專門的具體建造者來負責組件的創建、然後由指揮者來規定固定組成、最後完成組裝。這一個過程下來。把複雜對象的創建拆分成多個步驟。而其組件也是經常變化的。這樣一來組件的變化僅需修改增加組件的創建即可。不影響其他的擴展。這裡由於建造者模式最終創建的產品差異較大，所以並沒有抽象一個產品類。前面一章中講的抽象工廠模式中解決的是”一系列產品對象”的問題。而本章中建造者模式解決的是”產品部分”的問題。抽象工廠模式關心的是整體，注重產品的創建，不關心細節的組成。而建造者模式關心的是細節，注重產品的創建的同時也關係產品組成細節的問題。
一、使用場景
1、當創建一個複雜對象且組成的算法獨立與其組成部分的時候。
2、 多個部件或配件可以裝配到一個對象但產生的對象不同時。
3、創建一些複雜的對象時，這些對象的內部組成構件間的建造順序是穩定的，但是對象的內部組成構件面臨著複雜的變化。
二、優點
1、使用者客戶端不必關心產品的組成及細節部分。
2、具體建造者與其他類相對獨立，易於擴展。不易對其他模塊造成影響
3、便於控制細節
三、缺點
1、產品必須有共同點，使用範圍限制
2、如果內部變化較為複雜，會有較多的具體建造者類
總結
到這裡介紹完了建造者模式，建造者模式與工廠模式相比，建造者模式更像生產的一個複合產品，並且複雜的部件不同所構成的不同，而工廠模式僅是產品。同時建造者模式關注複雜產品細節的創建。但是工廠模式僅關心產品的創建，不在乎其細節的創建。
做自己生命的主角，而不是別人生命中的看客。
歡迎大家掃描下方二維碼，和我一起踏上設計模式的闖關之路吧!
