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建造者模式

2023-03-13

阅读目录定义建造者模式的结构撸码ProductBuilderConcreteBuilderCarController(指挥者)总结建造者模式的优点建造者模式的缺点适用环境 回到顶部定义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建造不同的表示。回到顶部建造者模式的结构Buil

 


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定义

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建造不同的表示。

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建造者模式的结构

Builder(抽象建造者):它为创建一个产品Product对象的各个部件指定抽象接口,在该接口中一般声明两类方法,一类方法是BuildPartX(),他们用于创建复杂对象的各个部件,另一类方法是GetResult(),它们用于返回复杂对象,Builder可以是抽象类,也可以是接口。

ConcreteBuilder(具体建造者):它实现了Builder接口,实现各个部件的具体构造和装配方法,定义并明确所创建的复杂对象,还可以提供一个方法返回创建好的复杂产品对象(该方法可以由抽象建造者实现)。

Product(产品):它是被构建的复杂对象,包含多个组成部件,具体构造者创建该产品内部表示并定义它的装配过程。

Director(指挥者):指挥者又称为导演类,它负责安排复杂对象的构造次序,指挥者与抽象建造者之间存在关联。可以在其Construct()建造方法中调用建造者对象的部件构造和装备方法,完成复杂对象的构造。客户端一般只需要与指挥者进行交互,在客户端确认具体建造者的类型,并实例化具体建造者对象(也可以通过配置文件和反射机制),然后通过指挥者类的构造函数或者Setter方法将对象传入指挥者类中。有些时候Director不是必要的,例如你可以直接在抽象类中完成这个操作。

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撸码

汽车通常是由发动机、底盘、车身和电气设备4大部分组成。

今天这个例子就以汽车为例。

Builder:CarBuilder

ConcreteBuilder:BenzCarBuilder,BMWCarBuilder,AudiCarBuilder

Product:汽车

Director:CarController

 

Product

首先好确认车子的组成部分(属性)

 /// <summary>
    /// Product
    /// </summary>
    public class Car
    {

        /// <summary>
        /// 发动机
        /// </summary>
        public string Engine { get; set; }

        /// <summary>
        /// 底盘
        /// </summary>
        public string Chassis { get; set; }

        /// <summary>
        /// 车声
        /// </summary>
        public string Body { get; set; }
        /// <summary>
        /// 电气设备
        /// </summary>
        public string Electrical { get; set; }


    }

 

Builder

抽象建造者类

/// <summary>
    /// 抽象建造者
    /// </summary>
    public abstract class CarBuilder
    {
        protected Car _car;

        /*
         抽象方法
         */
        public abstract void BuilderEngine();
        public abstract void BuilderChassis();
        public abstract void BuilderBody();
        public abstract void BuilderElectrical();


        public CarBuilder()
        {
            _car = new Car();
        }


        public Car CreateCar()
        {
            return _car;
        }

 

ConcreteBuilder

具体的实现,这里为了避免代码看起来很多我就只放两个实现的Builder。

Audi

public class AudiCarBuilder : CarBuilder
    {
        public override void BuilderBody()
        {
            _car.Body = "豪华车身";
        }

        public override void BuilderChassis()
        {
            _car.Chassis = "贵族底盘";
        }

        public override void BuilderElectrical()
        {
            _car.Electrical = "史诗级电气设备,100000000w超级喷射";
        }

        public override void BuilderEngine()
        {
            _car.Engine = "行星级发动机";
        }
    }

 

Benz

 public class BenzCarBuilder : CarBuilder
    {
        public override void BuilderBody()
        {
            _car.Body = "镶钻车身";
        }

        public override void BuilderChassis()
        {
            _car.Chassis = "真空底盘";
        }

        public override void BuilderElectrical()
        {
            _car.Electrical = "100000000w超级喷射";
        }

        public override void BuilderEngine()
        {
            _car.Engine = "恒星级发动机";
        }
    }

CarController(指挥者)

 /// <summary>
    /// 指挥者
    /// </summary>
    public class CarController
    {
        /// <summary>
        /// 构建一辆汽车
        /// </summary>
        /// <param name="builder"></param>
        /// <returns></returns>
        public Car Construct(CarBuilder builder)
        {

            //可以调整你想要的顺序
            builder.BuilderBody();
            builder.BuilderChassis();
            builder.BuilderElectrical();
            builder.BuilderEngine();

            return builder.CreateCar();
        }
    }

最后测试一下

                CarController controller = new CarController();

                //造一辆奥迪车
                Car car = controller.Construct(new AudiCarBuilder());

                Console.WriteLine(car.Body);
                Console.WriteLine(car.Chassis);
                Console.WriteLine(car.Electrical);
                Console.WriteLine(car.Engine);

结果

 

 当然如果你的Car很多,就可以用一个枚举或者工厂去处理它。

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总结

建造者模式的优点

1.在建造者模式,客户端不必知道产品内部组成的细节,将产品本身和产品的创建过程解耦,使得相同的创建过程可以创建不同的产品对象。

2.每一个具体建造者都相对独立,与其他的具体构造着无关,因此可以很方便的地替换具体建造者或增加新的建造者,用户使用不同的具体建造者即可获得不同的产品对象。由于建造者类针对抽象建造者编程,增加新的建造者无需修改原有类库的代码,系统扩展方便,符合开闭原则。

3.用户可以更加精细地控制产品的创建过程,将复杂产品的创建步骤分解到不同的方法中,使得创建过程更加清晰,也更方便使用程序来控制创建过程。

建造者模式的缺点

1.建造者模式所创建的产品一般具有较多的相同点,其组成方式很相似,如果产品之间的差异性很大,例如很多组成部分不相同,则不适合使用建造者模式,因此其适用范围收到一定的限制。

2.如果产品的内部变化复杂,可能需要定义很多具体建造者来实现这种变化,导致系统变得很庞大,增加系统的理解难度和运行成本。

适用环境

1.需要生成的产品对象有复杂的内部结构,这些产品对象通常包含多个成员变量。

2.需要生成的产品对象属性相互依赖,需要指定生成顺序。

3.对象的创建过程独立于创建该对象的类。在建造者模式中通过引入指挥者类,将创建过程封装到指挥者类中,而不是在建造者类和客户类。

4.隔离复杂对象的创建和使用,并使得相同的创建过程创建不同的产品。