包你懂设计模式之：建造者模式（Builder Pattern）

建造者设计模式也是创建型设计模式，我们之前说过创建型设计模式关注对象的创建，当创建比较复杂的对象时我们可能会用到工厂模式，那啥时候用建造者模式呢？答案是创建比复杂还复杂的对象时。

这边我准备基于上一讲抽象工厂使用的例子来讲解，建议先去看抽象工厂，再来看建造者。

以电脑的生产为例，假设我们生产电脑只需要处理器（CPU）、存储器和显示器这三个，所以要生产出一台电脑，就必须要有这三项，然后按照顺序组装，实例化电脑对象的实例，最后我们才能用电脑这个实例来干活。上一篇为了讲解抽象工厂，我们用电脑干活需要创建三个对象的实例：处理器（CPU）、存储器和显示器，用这三个实例干活。而建造者模式的例子中，只需要一个实例：电脑实例，然后用这个实例干活，但是这个实例的创建比较复杂。

建造者模式定义：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创建不同的表示。用上面的例子来解释就是，创建电脑实例的过程与使用电脑实例的地方是分开的，使用的时候不要关心怎么创建，所以我们可以创建不同的电脑，而使用的地方是不影响的。换言之：客户说我就要一台电脑，你怎么来的我不管，所以只要按照规范生产出来的电脑，就可以供他使用

建造者模式有四个重要的角色：

1、产品类：即我们需要用的复杂对象，比如例子中的：电脑类

2、抽象建造者(Builder)： 它可以是一个抽象类，也可以是接口。它内部声明了产品各个部件的创建，比如：安装cpu、安装存储、连接显示器这些步骤的抽象，除了这些部分，一般还会有一个获取产品的方法，用于返回创建的产品类。

3、具体建造者(ConcreteBuilder)： 实现抽象建造者，里面包含具体的创建过程，并返回一个具体的产品类。可以有多个具体建造者，用于创建不同的产品实例。

4、指挥者(Director)： 安排产品类创建的步骤，相当于是一个设计师，它指导产品类的创建。比如：先安装cpu，再安装存储器，最后连上显示器，交付产品。它依赖抽象建造者，在实例化或者在进行创建的时候需要具体建造者的实例，在指挥者内部不包含任何具体的创建过程，他只是指定了一套顺序，然后按照顺序让具体的建造者来进行创建，最终返回一个具体的产品类。客户端只需要和这个指挥者交互，然后选择一个具体的建造者类，通过构造函数或其他方式传递给指挥者，得到产品类。它主要有两个作用，一是：隔离了客户与对象的生产过程，二是：负责控制产品对象的生产过程。

下面看具体的代码：

----------------------------------产品类------------------------------------------

/// 

/// 产品类：一个电脑
/// 
public class Computer
{
    //假设我们认为这个类的创建很复杂。
    public string Name { get; set; }
    public string CPU { get; set; }
    public string HardDisk { get; set; }
    public string Monitor { get; set; }

    //获取电脑的配置清单
    public void GetConfigurationList()
    {
        System.Console.WriteLine("--------本机配置清单-----");
        System.Console.WriteLine($"--计算机名称：{this.Name}");
        System.Console.WriteLine($"--处理器型号：{this.CPU}");
        System.Console.WriteLine($"--存储器型号：{this.HardDisk}");
        System.Console.WriteLine($"--显示器型号：{this.Monitor}");
    }
}

----------------------------------抽象建造者------------------------------------------

/// 

/// 抽象建造者：包含了一些了步骤的抽象
/// 
public abstract class ComputerBuilder
{
    public abstract void Named();//起名
    public abstract void BilderCPU();//安装cpu
    public abstract void BilderHardDisk();//安装存储
    public abstract void BilderMonitor(); //安装显示器
    public abstract Computer GetComputer();//成品出货
}

----------------------------------具体建造者------------------------------------------

--具体建造者1：戴尔电脑

/// 

/// 具体建造者：戴尔电脑建造者，继承了抽象建造者，并重写了它的方法，有自己具体的独特的建造细节，返回戴尔电脑产品实例
/// 
public class DellComputerBuilder : ComputerBuilder
{
    Computer computer = new Computer();

    public override void Named()
    {
        computer.Name = " dell 高端电脑 ";
    }
    public override void BilderCPU()
    {
        computer.CPU = "Inter i9-9900K";
    }

    public override void BilderHardDisk()
    {
        computer.HardDisk = "Samsung960EVO";
    }

    public override void BilderMonitor()
    {
        computer.Monitor = "Dell2418t";
    }

    public override Computer GetComputer()
    {
        return computer;
    }

}

--具体建造者2：苹果电脑 

/// 

/// 具体建造者：苹果电脑建造者，继承了抽象建造者，并重写了它的方法，有自己具体的独特的建造细节，返回苹果电脑产品实例
/// 
public class AppleComputerBuilder : ComputerBuilder
{
    Computer computer = new Computer();

    public override void Named()
    {
        computer.Name = " MacBookPro ";
    }
    public override void BilderCPU()
    {
        computer.CPU = "Inter i7 八核心Cpu";
    }

    public override void BilderHardDisk()
    {
        computer.HardDisk = "专利存储方案，就是快！";
    }

    public override void BilderMonitor()
    {
        computer.Monitor = "高清视网膜屏幕，养眼！";
    }

    public override Computer GetComputer()
    {
        return computer;
    }
}

-------------------------------------指挥者---------------------------------------------

/// 

/// 指挥者：定义了产品创建的步骤，但是自己不动手，指挥具体建造者来干活
/// 
public class ComputerDirector
{
    private readonly ComputerBuilder _builder;

    //构造函数接收一个抽象建造者，所有实现了抽象建造者的具体建造者实例都可以接收，实现不同的建造细节
    public ComputerDirector(ComputerBuilder builder)
    {
        _builder = builder;
    }

    public Computer GetComputer()
    {
        _builder.Named();               //1、先起名
        _builder.BilderCPU();           //2、安装CPU
        _builder.BilderHardDisk();      //3、安装存储
        _builder.BilderMonitor();       //4、连接显示器

        return _builder.GetComputer();  //返回具体的产品
    }

}

----------------------------------客户端代码------------------------------------------

//1、实例化具体建造者
//ComputerBuilder builder = new DellComputerBuilder();
ComputerBuilder builder = new AppleComputerBuilder();
//2、用具体建造者实例，实例化指挥者
ComputerDirector director = new ComputerDirector(builder);
//3、指挥者负责调度具体建造者来创建产品类
var dellComputer = director.GetComputer();
//4、用创建好的产品类，干活
dellComputer.GetConfigurationList();

不同的具体建造者创建除了不同的产品实例，他们都可以查看配置清单，但是结果却不一样：