建造者模式在23种设计模式中属于哪一类？

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前言：在软件系统中，有时需要面对一个复杂对象的创建工作，通常由各个部分的子对象使用特定算法构成；由于需求的变更，这个复杂对象的各个部分经常面临剧烈的变更。

前言

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。如何应对这种变化？如何提供一种“封装机制”来隔离出“复杂对象的各个部分”的变化，从而保持系统中的“稳定构建算法”不随着需求改变而改变？那就是今天分享的建造者模式，又叫生成器模式，英文名称是Builder Pattern。

建造者模式定义

在现实生活中，我们经常会遇到一些构成比较复杂的物品，比如：汽车、电脑和手机等等。它们是一个复杂的物品，主要是由各种零部件组装而成的，他们的组装过程是固定的。就拿汽车来说，组装流水线是固定的，不变的，需要把底盘、车轮、车门、车灯、发动机引擎、车灯和排气筒等等组装在一起。但是由于需求的变化，这个汽车复杂对象针对不同的品牌，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。建造者设计模式定义就是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。

建造者模式组成

（1）抽象建造者角色（Builder）：为创建一个Product对象的各个部件指定抽象接口，以规范产品对象的各个组成成分的建造。一般而言，此角色规定要实现复杂对象的哪些部分的创建，并不涉及具体的对象部件的创建。

（2）具体建造者（ConcreteBuilder）

• 实现Builder的接口以构造和装配该产品的各个部件。即实现抽象建造者角色Builder的方法。
• 定义并明确它所创建的表示，即针对不同的商业逻辑，具体化复杂对象的各部分的创建。
• 提供一个检索产品的接口。
• 构造一个使用Builder接口的对象即在指导者的调用下创建产品实例。

（3）指导者（Director）：调用具体建造者角色以创建产品对象的各个部分。指导者并没有涉及具体产品类的信息，真正拥有具体产品的信息是具体建造者对象。它只负责保证对象各部分完整创建或按某种顺序创建。

（4）产品角色（Product）：建造中的复杂对象，对应具体的产品。它要包含那些定义组件的类，包括将这些组件装配成产品的接口。

建造者模式代码实现

抽象建造者

/// <summary> /// 抽象建造者，它定义了要创建什么部件和最后创建的结果，但是不是组装的的类型 /// </summary> public abstract class Builder { /// <summary> /// 创建车门 /// </summary> public abstract void BuildCarDoor(); /// <summary> /// 创建车轮 /// </summary> public abstract void BuildCarWheel(); /// <summary> /// 创建车引擎 /// </summary> public abstract void BuildCarEngine(); /* * 当然还有部件: * 大灯 * 地盘 * .... * .... */ /// <summary> /// 获得组装完成的汽车 /// </summary> /// <returns></returns> public abstract Car GetCar(); }

具体建造者

别克：

/// <summary> /// 具体建造者，具体的车型的建造者，例如：别克 /// </summary> public sealed class BuickBuilder : Builder { Car buickCar = new Car("别克"); public override void BuildCarDoor() { buickCar.Add("Buick's Door"); } public override void BuildCarWheel() { buickCar.Add("Buick's Wheel"); } public override void BuildCarEngine() { buickCar.Add("Buick's Engine"); } public override Car GetCar() { return buickCar; } }

奥迪：

/// <summary> /// 具体建造者，具体的车型的建造者，例如：奥迪 /// </summary> public sealed class AoDiBuilder : Builder { Car aoDiCar = new Car("奥迪"); public override void BuildCarDoor() { aoDiCar.Add("Aodi's Door"); } public override void BuildCarWheel() { aoDiCar.Add("Aodi's Wheel"); } public override void BuildCarEngine() { aoDiCar.Add("Aodi's Engine"); } public override Car GetCar() { return aoDiCar; } }

汽车固定组装流程定义

/// <summary> /// 汽车类 /// </summary> public sealed class Car { // 汽车部件集合 private IList<string> parts = new List<string>(); //汽车品牌名 private string _brandName; /// <summary> /// 构造函数 /// </summary> /// <param name="brandName"></param> public Car(string brandName) { _brandName = brandName; } /// <summary> /// 把单个部件添加到汽车部件集合中 /// </summary> /// <param name="part"></param> public void Add(string part) { parts.Add(part); } /// <summary> /// 汽车组装流程 /// </summary> public void Assembly() { Console.WriteLine($"{_brandName}汽车开始在组装......."); foreach (string part in parts) { Console.WriteLine("组件" + part + "已装好..."); } Console.WriteLine($"{_brandName}汽车组装完毕........."); } }

指导者

这里才是调用组装的，Construct方法里面的实现就是创建复杂对象固定算法的实现，根据具体需求变化，控制组装的流程顺序，该算法是固定的，或者说是相对稳定的。

/// <summary> /// 自动化工厂操控台，也就是建造者模式中的指挥者 /// </summary> public class Director { /// <summary> /// 自动化算法指导组装汽车 /// </summary> /// <param name="builder"></param> public void Construct(Builder builder) { builder.BuildCarDoor(); builder.BuildCarWheel(); builder.BuildCarEngine(); /* * 指导其他流程 */ } }

调用

/// <summary> /// 测试方法 /// </summary> public void RunTest() { Director director = new Director(); //组装别克 Builder buickCarBuilder = new BuickBuilder(); director.Construct(buickCarBuilder); Car buickCar = buickCarBuilder.GetCar(); buickCar.Assembly(); Console.WriteLine("\r\n*****************************\r\n"); //组装奥迪 Builder aoDiCarBuilder = new AoDiBuilder(); director.Construct(aoDiCarBuilder); Car aoDiCar = aoDiCarBuilder.GetCar(); aoDiCar.Assembly(); }

建造者模式优缺点

优点：

• 使用建造者模式可以使客户端不必知道产品内部组成的细节。
• 具体的建造者类之间是相互独立的，容易扩展。
• 由于具体的建造者是独立的，因此可以对建造过程逐步细化，而不对其他的模块产生任何影响。

缺点：

• 产生多余的Build对象以及Director类。

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