概述?

在軟件系統(tǒng)中，有時(shí)候面臨著“一個(gè)復(fù)雜對(duì)象”的創(chuàng)建工作，其通常由各個(gè)部分的子對(duì)象用一定的算法構(gòu)成；由于需求的變化，這個(gè)復(fù)雜對(duì)象的各個(gè)部分經(jīng)常面臨著劇烈的變化，但是將它們組合在一起的算法確相對(duì)穩(wěn)定。如何應(yīng)對(duì)這種變化？如何提供一種“封裝機(jī)制”來(lái)隔離出“復(fù)雜對(duì)象的各個(gè)部分”的變化，從而保持系統(tǒng)中的“穩(wěn)定構(gòu)建算法”不隨著需求改變而改變？這就是要說(shuō)的建造者模式。

本文通過(guò)現(xiàn)實(shí)生活中的買KFC的例子，用圖解的方式來(lái)詮釋建造者模式。

意圖?

將一個(gè)復(fù)雜的構(gòu)建與其表示相分離，使得同樣的構(gòu)建過(guò)程可以創(chuàng)建不同的表示。

模型圖?

?

生活中的例子?

生成器模式將復(fù)雜對(duì)象的構(gòu)建與對(duì)象的表現(xiàn)分離開(kāi)來(lái)，這樣使得同樣的構(gòu)建過(guò)程可以創(chuàng)建出不同的表現(xiàn)。這種模式用于快餐店制作兒童餐。典型的兒童餐包括一個(gè)主食，一個(gè)輔食，一杯飲料和一個(gè)玩具（例如漢堡、炸雞、可樂(lè)和玩具車）。這些在不同的兒童餐中可以是不同的，但是組合成兒童餐的過(guò)程是相同的。無(wú)論顧客點(diǎn)的是漢堡，三名治還是雞肉，過(guò)程都是一樣的。柜臺(tái)的員工直接把主食，輔食和玩具放在一起。這些是放在一個(gè)袋子中的。飲料被倒入杯中，放在袋子外邊。這些過(guò)程在相互競(jìng)爭(zhēng)的餐館中是同樣的。

?

實(shí)現(xiàn)過(guò)程圖解?

在這里我們還是以去KFC店買套餐為例子，示意圖如下：

?

客戶端：顧客。想去買一套套餐（這里面包括漢堡，可樂(lè)，薯?xiàng)l），可以有1號(hào)和2號(hào)兩種套餐供顧客選擇。

指導(dǎo)者角色：收銀員。知道顧客想要買什么樣的套餐，并告訴餐館員工去準(zhǔn)備套餐。

建造者角色：餐館員工。按照收銀員的要求去準(zhǔn)備具體的套餐，分別放入漢堡，可樂(lè)，薯?xiàng)l等。

產(chǎn)品角色：最后的套餐，所有的東西放在同一個(gè)盤子里面。

下面開(kāi)始我們的買套餐過(guò)程。

1．客戶創(chuàng)建Derector對(duì)象，并用它所想要的Builder對(duì)象進(jìn)行配置。顧客進(jìn)入KFC店要買套餐，先找到一個(gè)收銀員，相當(dāng)于創(chuàng)建了一個(gè)指導(dǎo)者對(duì)象。這位收銀員給出兩種套餐供顧客選擇：1普通套餐，2黃金套餐。完成的工作如時(shí)序圖中紅色部分所示。

產(chǎn)品（套餐）類：

?

代碼 1 using System;
2 using System.Collections.Generic;
3 using System.Linq;
4 using System.Text;
5 using System.Collections;
6
7 namespace BuilderDemo
8 {
9 /// <summary>
10 /// Food類，既產(chǎn)品類
11 /// </summary>
12 public class Food
13 {
14 Hashtable food = new Hashtable();
15
16 /// <summary>
17 /// 添加食品
18 /// </summary>
19 /// <param name="strName">食品名稱</param>
20 /// <param name="Price">價(jià)格</param>
21 public void Add(string strName,string Price)
22 {
23 food.Add(strName,Price);
24 }
25
26 /// <summary>
27 /// 顯示食品清單
28 /// </summary>
29 public void Show()
30 {
31 IDictionaryEnumerator myEnumerator = food.GetEnumerator();
32 Console.WriteLine("Food List:");
33 Console.WriteLine("------------------------------");
34 string strfoodlist = "";
35 while(myEnumerator.MoveNext())
36 {
37 strfoodlist = strfoodlist + "\n\n" + myEnumerator.Key.ToString();
38 strfoodlist = strfoodlist + ":\t" +myEnumerator.Value.ToString();
39 }
40 Console.WriteLine(strfoodlist);
41 Console.WriteLine("\n------------------------------");
42 }
43 }
44
45 }
46

2．指導(dǎo)者通知建造器。收銀員（指導(dǎo)者）告知餐館員工準(zhǔn)備套餐。這里我們準(zhǔn)備套餐的順序是：放入漢堡，可樂(lè)倒入杯中，薯?xiàng)l放入盒中，并把這些東西都放在盤子上。這個(gè)過(guò)程對(duì)于普通套餐和黃金套餐來(lái)說(shuō)都是一樣的，不同的是它們的漢堡，可樂(lè)，薯?xiàng)l價(jià)格不同而已。如時(shí)序圖紅色部分所示：

?

代碼 1 using System;
2 using System.Collections.Generic;
3 using System.Linq;
4 using System.Text;
5
6 namespace BuilderDemo
7 {
8 /// <summary>
9 /// FoodManager類，即指導(dǎo)者
10 /// </summary>
11 class FoodManager
12 {
13 public void Construct(Builder builder)
14 {
15 builder.BuildHamb();
16
17 builder.BuildCoke();
18
19 builder.BuildChip();
20 }
21 }
22 }
23

?

?

3．建造者處理指導(dǎo)者的要求，并將部件添加到產(chǎn)品中。餐館員工（建造者）按照收銀員要求的把對(duì)應(yīng)的漢堡，可樂(lè)，薯?xiàng)l放入盤子中。這部分是建造者模式里面富于變化的部分，因?yàn)轭櫩瓦x擇的套餐不同，套餐的組裝過(guò)程也不同，這步完成產(chǎn)品對(duì)象的創(chuàng)建工作。

程序?qū)崿F(xiàn)：

?

?

代碼 1 using System;
2 using System.Collections.Generic;
3 using System.Linq;
4 using System.Text;
5
6 namespace BuilderDemo
7 {
8 /// <summary>
9 /// Builder類，即抽象建造者類，構(gòu)造套餐
10 /// </summary>
11 public abstract class Builder
12 {
13 /// <summary>
14 /// 添加漢堡
15 /// </summary>
16 public abstract void BuildHamb();
17
18 /// <summary>
19 /// 添加可樂(lè)
20 /// </summary>
21 public abstract void BuildCoke();
22
23 /// <summary>
24 /// 添加薯?xiàng)l
25 /// </summary>
26 public abstract void BuildChip();
27
28 /// <summary>
29 /// 返回結(jié)果
30 /// </summary>
31 /// <returns>食品對(duì)象</returns>
32 public abstract Food GetFood();
33 }
34
35 }
36

?

代碼 1 using System;
2 using System.Collections.Generic;
3 using System.Linq;
4 using System.Text;
5
6 namespace BuilderDemo
7 {
8 /// <summary>
9 /// NormalBuilder類，具體構(gòu)造者，普通套餐
10 /// </summary>
11 class NormalBuilder:Builder
12 {
13 private Food NormalFood = new Food();
14
15 public override void BuildHamb()
16 {
17 NormalFood.Add("NormalHamb","￥10.50");
18 }
19
20 public override void BuildCoke()
21 {
22 NormalFood.Add("CokeCole","￥4.50");
23 }
24
25 public override void BuildChip()
26 {
27 NormalFood.Add("FireChips","￥2.00");
28 }
29
30 public override Food GetFood()
31 {
32 return NormalFood;
33 }
34
35 }
36 }
37

?

代碼 1 using System;
2 using System.Collections.Generic;
3 using System.Linq;
4 using System.Text;
5
6 namespace BuilderDemo
7 {
8 /// <summary>
9 /// GoldBuilder類，具體構(gòu)造者，黃金套餐
10 /// </summary>
11 class GoldBuilder:Builder
12 {
13 private Food GoldFood = new Food();
14
15 public override void BuildHamb()
16 {
17 GoldFood.Add("GoldHamb","￥13.50");
18 }
19
20 public override void BuildCoke()
21 {
22 GoldFood.Add("CokeCole","￥4.50");
23 }
24
25 public override void BuildChip()
26 {
27 GoldFood.Add("FireChips","￥3.50");
28 }
29
30 public override Food GetFood()
31 {
32 return GoldFood;
33 }
34
35 }
36 }
37

?

4．客戶從建造者檢索產(chǎn)品。從餐館員工準(zhǔn)備好套餐后，顧客再?gòu)牟宛^員工那兒拿回套餐。這步客戶程序要做的僅僅是取回已經(jīng)生成的產(chǎn)品對(duì)象，如時(shí)序圖中紅色部分所示。

完整的客戶程序：

?

代碼 1 using System;
2 using System.Collections.Generic;
3 using System.Linq;
4 using System.Text;
5 using System.Reflection;
6 using System.Configuration;
7
8 namespace BuilderDemo
9 {
10 /// <summary>
11 /// 客戶端
12 /// </summary>
13 class Program
14 {
15 static void Main(string[] args)
16 {
17 FoodManager foodmanager = new FoodManager();
18
19 Builder instance;
20
21 Console.WriteLine("Please Enter Food No(1-2):");
22
23 string No = Console.ReadLine();
24
25 string foodType = ConfigurationSettings.AppSettings["No"+No];
26
27 //instance= Activator.CreateInstance(Type.GetType(foodType)) as Builder;
28
29 //instance = new NormalBuilder();
30
31 instance = (Builder)Assembly.Load("BuilderDemo").CreateInstance("BuilderDemo." + foodType);
32
33 foodmanager.Construct(instance);
34
35 Food food = instance.GetFood();
36 food.Show();
37
38 Console.ReadLine();
39 }
40 }
41 }
42

通過(guò)分析不難看出，在這個(gè)例子中，在準(zhǔn)備套餐的過(guò)程是穩(wěn)定的，即按照一定的步驟去做，而套餐的組成部分則是變化的，有可能是普通套餐或黃金套餐等。這個(gè)變化就是建造者模式中的“變化點(diǎn)“，就是我們要封裝的部分。

?

實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)?

1、建造者模式主要用于“分步驟構(gòu)建一個(gè)復(fù)雜的對(duì)象”，在這其中“分步驟”是一個(gè)穩(wěn)定的算法，而復(fù)雜對(duì)象的各個(gè)部分則經(jīng)常變化。

2、產(chǎn)品不需要抽象類，特別是由于創(chuàng)建對(duì)象的算法復(fù)雜而導(dǎo)致使用此模式的情況下或者此模式應(yīng)用于產(chǎn)品的生成過(guò)程，其最終結(jié)果可能差異很大，不大可能提煉出一個(gè)抽象產(chǎn)品類。
3、創(chuàng)建者中的創(chuàng)建子部件的接口方法不是抽象方法而是空方法，不進(jìn)行任何操作，具體的創(chuàng)建者只需要覆蓋需要的方法就可以，但是這也不是絕對(duì)的，特別是類似文本轉(zhuǎn)換這種情況下，缺省的方法將輸入原封不動(dòng)的輸出是合理的缺省操作。

4、前面我們說(shuō)過(guò)的抽象工廠模式（Abtract Factory）解決“系列對(duì)象”的需求變化，Builder模式解決“對(duì)象部分”的需求變化，建造者模式常和組合模式（Composite Pattern）結(jié)合使用。

效果?

1、建造者模式的使用使得產(chǎn)品的內(nèi)部表象可以獨(dú)立的變化。使用建造者模式可以使客戶端不必知道產(chǎn)品內(nèi)部組成的細(xì)節(jié)。
2、每一個(gè)Builder都相對(duì)獨(dú)立，而與其它的Builder無(wú)關(guān)。
3、可使對(duì)構(gòu)造過(guò)程更加精細(xì)控制。

4、將構(gòu)建代碼和表示代碼分開(kāi)。

5、建造者模式的缺點(diǎn)在于難于應(yīng)付“分步驟構(gòu)建算法”的需求變動(dòng)。

適用性?

以下情況應(yīng)當(dāng)使用建造者模式：

1、需要生成的產(chǎn)品對(duì)象有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
2、需要生成的產(chǎn)品對(duì)象的屬性相互依賴，建造者模式可以強(qiáng)迫生成順序。
3、?在對(duì)象創(chuàng)建過(guò)程中會(huì)使用到系統(tǒng)中的一些其它對(duì)象，這些對(duì)象在產(chǎn)品對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程中不易得到。

應(yīng)用場(chǎng)景?

1、???RTF文檔交換格式閱讀器。

2、???.NET環(huán)境下的字符串處理StringBuilder，這是一種簡(jiǎn)化了的建造者模式。

3、???……

總結(jié)

建造者模式的實(shí)質(zhì)是解耦組裝過(guò)程和創(chuàng)建具體部件，使得我們不用去關(guān)心每個(gè)部件是如何組裝的。

?

作者：TerryLee
出處：http://terrylee.cnblogs.com?

建造者模式（Builder Pattern）

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/tianyutingxy/archive/2010/10/20/1856373.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的建造者模式（Builder Pattern）（转自TerryLee）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。