C#设计模式——建造者模式

一、建造者模式介绍：

建造者模式（Builder Pattern）:将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示，使得建造代码与表示代码的分离，可以使客户端不必知道产品内部组成的细节，从而降低了客户端与具体产品之间的耦合度。建造者模式的本质是使组装过程和创建具体产品解耦。

二、情景例子：

还是以笔记本为例子，电脑店想进一批笔记本，采购员去到笔记本工厂里取货，笔记本具有很多配件例如CPU、内存、主板、电源等等，不可能是让采购员去到自己一个一个配件去装，工厂都是事先让工人们装好了一批又一批笔记本。这里就能够用到建造者模式去实现，将笔记本的每个配件的组装封装到一个建造者类中，建造者只需返回建造完成的产品对象就可以了。

三、相关代码：

1、创建产品类，包含产品配件的集合：

    /// <summary>
    /// 产品（笔记本）类
    /// </summary>
    public class NoteBook
    {
        //笔记本组件集合
        private IList<string> parts = new List<string>();

        //把单个组件添加到笔记本组件集合中
        public void Add(string part)
        {
            parts.Add(part);
        }

        //展示安装过程
        public void Show()
        {
            Console.WriteLine("笔记本正在组装....");
            foreach (var item in parts)
            {
                Console.WriteLine("组件"+item+"已装好！");
            }
            Console.WriteLine("笔记本组装完毕！");
        }
    }

2、创建建造者抽象父类，因为笔记本配件的安装过程是一致的：

    /// <summary>
    /// 建造者抽象父类
    /// </summary>
    public abstract class Builder
    {
        //装CPU
        public abstract void BuildPartCPU();
        //装内存
        public abstract void BuildPartMemory();
        //获得组装好的笔记本
        public abstract NoteBook GetNoteBook();
    }

3、创建建造者模式中的指挥者，指挥具体建造者组装笔记本：

    /// <summary>
    /// 指挥者类
    /// </summary>
    public class Commander
    {
        //组装笔记本
        public void Construct(Builder builder)
        {
            builder.BuildPartCPU();
            builder.BuildPartMemory();
        }
    }

4、创建具体建造者，重写抽象组装过程方法，区别只在于其组装的配件不同：

    /// <summary>
    /// 具体建造者类
    /// </summary>
    public class Worker1 : Builder
    {
        NoteBook notebook = new NoteBook();
        public override void BuildPartCPU()
        {
            notebook.Add("i5-CPU");
        }

        public override void BuildPartMemory()
        {
            notebook.Add("4G-KingSton");
        }

        public override NoteBook GetNoteBook()
        {
            return notebook;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 具体制造者类
    /// </summary>
    public class Worker2 : Builder
    {
        NoteBook notebook = new NoteBook();
        public override void BuildPartCPU()
        {
            notebook.Add("i7-CPU");
        }

        public override void BuildPartMemory()
        {
            notebook.Add("8G-KingSton");
        }

        public override NoteBook GetNoteBook()
        {
            return notebook;
        }
    }

5、调用

            Commander commander = new Commander();
            //工人小明
            Builder xiaoming = new Worker1();
            //指挥者叫小明去组装笔记本
            commander.Construct(xiaoming);
            //小明装好了笔记本
            NoteBook notebook1 = xiaoming.GetNoteBook();
            notebook1.Show();

            //工人小红
            Builder xiaohong = new Worker2();
            //指挥者叫小红去组装笔记本
            commander.Construct(xiaohong);
            //小红装好了笔记本
            NoteBook notebook2 = xiaohong.GetNoteBook();
            notebook2.Show();

            Console.ReadKey();

四、总结：

建造模式的实现要点：

1. 在建造者模式中，指挥者是直接与客户端打交道的，指挥者将客户端创建产品的请求划分为对各个部件的建造请求，再将这些请求委派到具体建造者角色，具体建造者角色是完成具体产品的构建工作的，却不为客户所知道。
2. 建造者模式主要用于“分步骤来构建一个复杂的对象”，其中“分步骤”是一个固定的组合过程，而复杂对象的各个部分是经常变化的，也就是说笔记本的内部组件是经常变化的，如硬盘、CPU的产品性能等。
3. 产品不需要抽象类，由于建造模式的创建出来的最终产品可能差异很大，所以不大可能提炼出一个抽象产品类。
4. 抽象工厂模式解决了“系列产品”的需求变化，而建造者模式解决的是 “产品部分” 的需要变化。
5. 由于建造者隐藏了具体产品的组装过程，所以要改变一个产品的内部表示，只需要再实现一个具体的建造者就可以了，从而能很好地应对产品组成组件的需求变化。