设计模式之建造者模式（盖房项目需求）

在软件开发过程中有时需要创建一个复杂的对象，这个复杂对象通常由多个子部件按一定的步骤组合而成。例如，计算机是由 OPU、主板、内存、硬盘、显卡、机箱、显示器、键盘、鼠标等部件组装而成的，采购员不可能自己去组装计算机，而是将计算机的配置要求告诉计算机销售公司，计算机销售公司安排技术人员去组装计算机，然后再交给要买计算机的采购员。

生活中这样的例子很多，如游戏中的不同角色，其性别、个性、能力、脸型、体型、服装、发型等特性都有所差异；还有汽车中的方向盘、发动机、车架、轮胎等部件也多种多样；每封电子邮件的发件人、收件人、主题、内容、附件等内容也各不相同。

以上所有这些产品都是由多个部件构成的，各个部件可以灵活选择，但其创建步骤都大同小异。这类产品的创建无法用前面介绍的工厂模式描述，只有建造者模式可以很好地描述该类产品的创建。

建造者模式（也称生成器模式）Builder

将产品和产品建造过程解耦=>建造者模式

建造者模式基本介绍

建造者模式，是一种对象构建模式，它是将复杂的建造过程抽象出来，使这个抽象过程的不同实现方法可以构建出不同表现（属性）的对象。
建造者模式是一步一步创建一个复杂的对象，它容许用户通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建他们，用户不需要知道具体的构造细节。

建造者模式四个角色

1、Product （产品角色）：一个具体的产品对象
2、Builder（抽象创建者）：创造一个Product对象的各个部件指定的接口和抽象类
3、ConcreteBulider（具体创造者）：实现接口，构建和配置各个部件
4、Director（指挥者）：构建一个使用Builder接口对象，它的主要作用：一是：隔离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

建造者模式原理图

优点

1. 各个具体的建造者相互独立，有利于系统的扩展。
2. 客户端不必知道产品内部组成的细节，便于控制细节风险。

缺点

1. 产品的组成部分必须相同，这限制了其使用范围。
2. 如果产品的内部变化复杂，该模式会增加很多的建造者类。

建造者（Builder）模式和工厂模式的关注点不同：建造者模式注重零部件的组装过程，而工厂方法模式更注重零部件的创建过程，但两者可以结合使用。

实例

盖房项目需求：

1、需要建房子：这一过程为打地基，砌墙，封顶
2、房子有各种各样的，比如普通房，高楼，别墅等，过程一样但是要求不同

传统方式

传统方式

缺点：耦合度高，不利于扩展。采用建造者模式即可解决此问题

建造者模式

建造者模式实现盖房项目的类图

House类

 class House
    {
        private string baise;
        private string wall;
        private string roofed;

        public string GetBaise()
        {
            return baise;
        }

        public void SetBaise(string value)
        {
            baise = value;
        }

        public string GetWall()
        {
            return wall;
        }

        public void SetWall(string value)
        {
            wall = value;
        }

        public string GetRoofed()
        {
            return roofed;
        }

        public void SetRoofed(string value)
        {
            roofed = value;
        }
    }

抽象的HouseBulider类

abstract class HouseBulider
    {
        protected House house=new House();
        public abstract void bulidBasic();
        public abstract void bulidWall();
        public abstract void roofed();
        public House bulidHouse()
        {
            return house;
        }
    }

CommonHouse类

    class CommonHouse : HouseBulider
    {
        public override void bulidBasic()
        {
            Console.WriteLine("普通房子打地基");
        }

        public override void bulidWall()
        {
            Console.WriteLine("普通房子砌墙");
        }

        public override void roofed()
        {
            Console.WriteLine("普通房子盖屋顶");
        }
    }

HighBuliding类

    class HighBuilding : HouseBulider
    {
        public override void bulidBasic()
        {
            Console.WriteLine("高楼打地基");
        }

        public override void bulidWall()
        {
            Console.WriteLine("高楼砌墙");
        }

        public override void roofed()
        {
            Console.WriteLine("高楼盖屋顶");
        }
    }

HouseDirector类

 class HouseDirector
    {
        HouseBulider houseBulider=null;
        public HouseDirector(HouseBulider houseBulider)
        {
            this.houseBulider = houseBulider;
        }
        public House ConstructHouse()
        {
            houseBulider.bulidBasic();
            houseBulider.bulidWall();
            houseBulider.roofed();
            return houseBulider.bulidHouse();  
        }

    }

Client类

 class Client
    {
        private static void Main(string[] args)
        {
            CommonHouse commonHouse = new CommonHouse();
            HouseDirector houseDirector = new HouseDirector(commonHouse);
            House house = houseDirector.ConstructHouse();

            Console.WriteLine("---------------------");
            HighBuilding highBuilding = new HighBuilding();
            HouseDirector houseDirector2 = new HouseDirector(highBuilding);
            House house2 = houseDirector.ConstructHouse();
            Console.ReadLine();
        }
    }

运行结果

运行结果

模式的应用场景

1、建造者（Builder）模式创建的是复杂对象，其产品的各个部分经常面临着剧烈的变化，但将它们组合在一起的算法却相对稳定，所以它通常在以下场合使用。
创建的对象较复杂，由多个部件构成，各部件面临着复杂的变化，但构件间的建造顺序是稳定的。
2、创建复杂对象的算法独立于该对象的组成部分以及它们的装配方式，即产品的构建过程和最终的表示是独立的。

模式的扩展

建造者（Builder）模式在应用过程中可以根据需要改变，如果创建的产品种类只有一种，只需要一个具体建造者，这时可以省略掉抽象建造者，甚至可以省略掉指挥者角色。

StringBuilder使用了建造者模式

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StringBuilder.png