通俗易懂设计模式解析——建造者模式
- 2019 年 10 月 3 日
- 笔记
前言
在本篇文章中，我们重点介绍建造者模式（Builder Pattern），建造者模式顾名思义，与建造创建相关。事实也是如此建造者模式也是创建型中的一种。在我们平常生活中会有比较复杂的东西的组成过程。比如电脑组成、手机组成、电视组成、等等。就拿电脑组成来说。可以由主板、Cpu、显卡等等组成。但是组成的算法步骤是一样的。只是不同的东西组装起来结果不一样而已。
建造者模式介绍
一、来由
在软件编程的过程我们是否也会遇到类似电脑组装这类的问题呢？当然是会的。组装一个电脑我们就一次，那岂不是要累死了。类似于这种组装算法固定但是各个部分又不稳定经常变化的情况。并且对象组装较为复杂。为了面对解决这种情况。所以有建造者模式。建造者模式到底是如何解决问题的呢？我们一起看看吧。
二、意图
将一个复杂对象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。
三、案例图
四、建造者模式代码示例
在建造者模式中一般包含如下成分：
抽象建造者：抽象建造者为创建复杂产品对象的各个部分指定抽象创建接口
具体建造者：继承抽象建造者，实现抽象创建接口。指定创建的类型。创建各个具体的部分。
产品角色：复杂产品对象，将各个部分组成产品的接口
指挥者：调用各个部分，按固定的算法创建。不涉及到具体产品类的信息。仅负责各个部分完整的创建
就组装电脑来说，我们一起看看建造者模式如何实现这一复杂对象的创建设计。
namespace Builder_Pattern { public class BuilderPattern { } #region 产品角色——电脑的组成 ============ 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("电脑组装正式开始："); foreach (var item in computer) { Console.WriteLine("配件——" + item + "已装好"); } Console.WriteLine(Type + "电脑组装完成了"); } } #endregion #region 抽象创建者——电脑中的各个部分的抽象接口============ public abstract class Builder { /// <summary> /// Cpu抽象创建 /// </summary> public abstract void CreateCpu(); /// <summary> /// 主板抽象创建 /// </summary> public abstract void CreateMotherboard(); /// <summary> /// 显卡抽象创建 /// </summary> public abstract void CreateGraphicsCard(); /// <summary> /// 获取组装好的电脑 /// </summary> /// <returns></returns> public abstract Computer GetComputer(); } #endregion #region 具体产品创建者——联想电脑各个部分创建接口========= public class LenovoBuilder : Builder { Computer lenovo = new Computer("联想"); public override void CreateCpu() { lenovo.Add("联想CPU"); } public override void CreateMotherboard() { lenovo.Add("联想主板"); } public override void CreateGraphicsCard() { lenovo.Add("联想显卡"); } public override Computer GetComputer() { return lenovo; } } #endregion #region 具体产品创建者——惠普电脑各个部分创建接口========= 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("惠普显卡"); } public override Computer GetComputer() { return hp; } } #endregion #region 指挥者——固定的组装算法=================== /// <summary> /// 指挥者，其中的Construct是组装的较为固定算法 /// </summary> public class Commander { public void Construct(Builder builder) { builder.CreateMotherboard(); builder.CreateCpu(); builder.CreateGraphicsCard(); } } #endregion }
class Program { static void Main(string[] args) { //实例化指挥者 Commander commander = new Commander(); //指定具体产品 Builder builder = new LenovoBuilder(); //组装构建产品 commander.Construct(builder); //构建完成展示产品 Computer computer = builder.GetComputer(); computer.Show(); //指定具体产品 builder = new HPBuilder(); //组装构建产品 commander.Construct(builder); //构建完成展示产品 computer = builder.GetComputer(); computer.Show(); Console.ReadLine(); } }
使用场景及优缺点
在建造者模式中，将一个复杂对象的组成与组件的创建分离开。专门的具体建造者来负责组件的创建、然后由指挥者来规定固定组成、最后完成组装。这一个过程下来。把复杂对象的创建拆分成多个步骤。而其组件也是经常变化的。这样一来组件的变化仅需修改增加组件的创建即可。不影响其他的扩展。这里由于建造者模式最终创建的产品差异较大，所以并没有抽象一个产品类。前面一章中讲的抽象工厂模式中解决的是”一系列产品对象”的问题。而本章中建造者模式解决的是”产品部分”的问题。抽象工厂模式关心的是整体，注重产品的创建，不关心细节的组成。而建造者模式关心的是细节，注重产品的创建的同时也关系产品组成细节的问题。
一、使用场景
1、当创建一个复杂对象且组成的算法独立与其组成部分的时候。
2、 多个部件或配件可以装配到一个对象但产生的对象不同时。
3、创建一些复杂的对象时，这些对象的内部组成构件间的建造顺序是稳定的，但是对象的内部组成构件面临着复杂的变化。
二、优点
1、使用者客户端不必关心产品的组成及细节部分。
2、具体建造者与其他类相对独立，易于扩展。不易对其他模块造成影响
3、便于控制细节
三、缺点
1、产品必须有共同点，使用范围限制
2、如果内部变化较为复杂，会有较多的具体建造者类
总结
到这里介绍完了建造者模式，建造者模式与工厂模式相比，建造者模式更像生产的一个复合产品，并且复杂的部件不同所构成的不同，而工厂模式仅是产品。同时建造者模式关注复杂产品细节的创建。但是工厂模式仅关心产品的创建，不在乎其细节的创建。
做自己生命的主角，而不是别人生命中的看客。
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