C#设计模式（5）——建造者模式

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1.建造者模式介绍

　　在软件开发中，有时我们要创建一个复杂的对象，这个对象由几个子部件按一定的步骤组合而成，这时候我们就可以使用建造者模式了。说到建造者我们首先想到的是盖房子，盖房子简单的说有三个步骤：打地基，砌砖，粉刷。我们就以盖房子为例解释建造者模式的用法。

　　建造者模式有三个角色：建造者，具体的建造者，监工。理清这三个角色的作用我们就可以愉快的使用建造者模式了。

　　建造者：一般为抽象类或接口，定义了建造者的功能。如盖房子例子的建造者有打地基，砌砖和粉刷的功能。

　　具体的建造者：实现了建造者的抽象方法（或接口）。不同的具体建造者生产的组件不同，如一个技术好的建造者打地基深，砌砖整齐，粉刷光滑，而技术差的建造者打地基浅，砌砖错乱，粉刷粗糙。

　　监工：制定建造的算法。建造者可以打地基，砌砖，粉刷，但是不知道先粉刷还是先打地基，监工就是给建造者制定盖房子步骤的。

代码实现如下，

建造者和具体建造者：

   //建造者抽象类，定义了建造者的能力
    public abstract class Builder
    {
        public abstract void Dadiji();//打地基
        public abstract void QiZhuan();//砌砖
        public abstract void FenShua();//粉刷
    }

    /// <summary>
    /// 技术好的建造者
    /// </summary>
    public class GoodBuilder : Builder
    {
        private StringBuilder house = new StringBuilder();
        public override void Dadiji()
        {
            house.Append("深地基-->");
            //这里一般是new一个部件，添加到实例中，如 house.Diji=new Diji("深地基")
            //为了演示方便 用sringBuilder表示一个复杂的房子，string表示房子的部件
        }

        public override void FenShua()
        {
            house.Append("粉刷光滑-->");
        }

        public override void QiZhuan()
        {
            house.Append("砌砖整齐-->");
        }
        public string GetHouse()
        {
            return house.Append("好质量房子建成了！").ToString();
        }
    }

    /// <summary>
    /// 技术差的建造者
    /// </summary>
    public class BadBuilder:Builder
    {
        private StringBuilder house = new StringBuilder();
        public override void Dadiji()
        {
            house.Append("挖浅地基-->");
        }

        public override void FenShua()
        {
            house.Append("粉刷粗糙-->");
        }

        public override void QiZhuan()
        {
            house.Append("砌砖错乱-->");
        }
        public string GetHouse()
        {
            return house.Append("坏质量房子建成了！").ToString();
        }
    }

监工：

    //监工类，制定盖房子的步骤
    public class Director
    {
        private Builder builder;
        public Director(Builder builder)
        {
            this.builder = builder;
        }

        //制定盖房子的流程，
        public void Construct()
        {
            builder.Dadiji();//先打地基
            builder.QiZhuan();//再砌砖
            builder.FenShua();//最后粉刷
        }
    }

客户端调用：

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //监工1派遣技术好的建造者盖房子
            GoodBuilder goodBuilder = new GoodBuilder();
            Director director1 = new Director(goodBuilder);
            director1.Construct();
            string house1 = goodBuilder.GetHouse();
            Console.WriteLine(house1);

            //监工2派遣技术差的建造者盖房子
            GoodBuilder badBuilder = new GoodBuilder();
            Director director2 = new Director(goodBuilder);
            director2.Construct();
            string house2 = goodBuilder.GetHouse();
            Console.WriteLine(house2);
            Console.ReadKey();
        }
    }

运行结果:

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2.小结

上边例子的类图

建造者模式的使用场景：

　　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，这时适合用建造者模式。StringBuilder和Quartz中的JobBuilder,TriggerBuilder都使用了建造者模式。如果每添加一个部件都返回建造对象的索引，那么我们就可以实现基本的链式构造，如JobBuilder和TriggerBuilder都可以通过Fluent interface形式进行构造。

建造者模式的优点：

　　1.实例的构建具体到组件层次，方便控制细节；

　　2.具体的建造者相互独立，易于扩展。

建造者模式的缺点：

　　当组件的组合种类很多时，需要创建很多的具体建造者类。