iOS设计模式——生成器模式
选择建造自己的房子的人会把工程外包给承包商。单一承包商不能建造整个房子，他将其分解为几个部分，然后转包给几个实际的建筑商，他们懂得如何将零部件组装起来。房子由由风格、颜色和尺寸各不相同的部件组成。客户告诉承包商房子里都要有什么，然后承包商协调各房屋建筑商，决定需要做什么。应该如何建造，建筑商就如何施工。建房子是个复杂过程，单凭一双手就想建房子，即便可能也非常困难。如果承包商(指导者)与懂得如何建造的建筑商相互协调，这一过程简单得多且更易管理。
有时，构建某些对象有多种不同方式。如果这些逻辑包含在构建这些对象的类的单一方法中，构建的逻辑就会变得非常复杂(比如，针对各种构建需求的一大片嵌套if-else或者switch-case语句)。如果能够把构建过程分解为客户——指导者——生成器的关系，那么过程将更容易管理与复用。针对此类关系的设计模式称为生成器。
何为生成器模式？
除了客户与其所要的产品，生成器模式还包含两个重要角色：Director(指导者)和Builder(生成器)。Builder知道究竟如何在缺少某些特定信息的情况下建造产品。Director知道Builder应该建造什么，以参数向其提供缺少的信息来建造特定产品。虽然Director知道Builder应该建造什么，这并不意味着Director知道具体Builder究竟是什么。
Builder是一个抽象接口，声明了一个builderPart方法，该方法由ConcreteBuilder实现，以构造实际产品(Product)。ConcreteBuilder有个getResult方法，向客户端返回构建完毕的Product。Director定义了一个construct方法，命令Builder的实例去buildPart。Director和Builder形成一种聚合关系。这意味着Builder是一个组成部分，与Director结合，以使整个模式运转，但同时，Director并不负责Builder的生存期。
生成器模式：将一个复杂对象的构建和它的表现分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表现。
何时使用生成器模式？
@：需要创建涉及各种部件的复杂对象。创建对象的算法应该独立于部件的装配方式。
@：构建过程需要以不同的方式(比如，部件或表现的不同组合)构建对象。
生成器模式与抽象工厂的区别
生成器模式：构建复杂对象，以多个步骤构建对象，以多种方式构建对象，在构建过程的最后一步返回产品，专注一个特定产品。
抽象工厂模式：构建简单或复杂对象，以单一步骤构建对象，以单一方式构建对象，立刻返回产品，强调一套产品。
生成器模式的应用
通过构建带有各类角色的追逐游戏，涉及各类对象、财产或角色的游戏，其构建过程会相当复杂，可以通过生成器模式，把构建角色的算法(如何构建角色)与构建什么角色分离开来。
我们将以假想的追逐游戏为例，演示如何实现生成器模式。假定有两种类型的角色——敌人和游戏者。敌人将追逐游戏者，玩家决定游戏者往哪儿走。路上可能有障碍。两种角色有一些共同的基本特征，如力量、耐力、智力、敏捷和攻击力。每一特征都影响角色的防御(Protection)与攻击(Power)能力。防御因子反应了角色防御攻击的能力，而攻击因子反映了攻击对手的能力。特征与防御或攻击因子成正比或反比关系。
力量和耐力与防御和攻击成正比例。拥有较高力量与耐力因子的角色，也多一些自我防御与反击的机会。智力和敏捷与防御因子成正比例，而与攻击成反比例。我们假定是这样的关系。
我们定义一个ChasingGame的类，它有两个方法，用以创建两种类型的角色——游戏者与敌人。CharacterBuilder基于前述矩阵所示各种特征的关系构建角色。每一特征因子影响被构建的角色的特性。显示其静态关系的类图如下：
ChasingGame定义了createPlayer:builder和createEnemy:builder，通过CharacterBuilder的实例创建游戏者和敌人角色。每个方法有一套不同的特征因子，用来定义角色的特性。StandardCharacterBuilder是具体的CharacterBuilder，它根据不同特征因子实际构建角色。构建过程结束后，StandaraCharacterBuilder将返回Character的实例。Character的代码如下：
#import <Foundation/Foundation.h> @interface Character : NSObject @property (nonatomic, assign) float protection; @property (nonatomic, assign) float power; @property (nonatomic, assign) float strength; @property (nonatomic, assign) float stamina; @property (nonatomic, assign) float intelligence; @property (nonatomic, assign) float agility; @property (nonatomic, assign) float aggressiveness; @end
Character定义所有类型角色共有的一套特征，包括防御、攻击、力量、耐力、智力、敏捷和攻击力。Character的实现仅仅是定义了一个init方法和几个属性的同步，代码如下：
#import "Character.h"
@implementation Character
- (id)init {
if (self = [super init]) {
_protection = 1.0;
_power = 1.0;
_strength = 1.0;
_stamina = 1.0;
_intelligence = 1.0;
_agility = 1.0;
_aggressiveness = 1.0;
}
return self;
}
@end
Character的实例不知道如何把自己构建成有意义的角色，所以才需要CharacterBuilder基于先前定义的特征关系，构建有意义的角色。CharacterBuilder的代码如下：
#import "StandarCharacterBuilder.h"
@implementation StandarCharacterBuilder
- (CharacterBuilder *)buildStrength:(float)value {
// 更新角色的防御值
self.character.protection *= value;
// 更新角色的攻击值
self.character.power *= value;
// 最后设定力量值并返回此生成器
return [super buildStrength:value];
}
- (CharacterBuilder *)buildStamia:(float)value {
// 更新角色的防御值
self.character.protection *= value;
// 更新角色的攻击值
self.character.power *= value;
// 最后设定男离职并返回此生成器
return [super buildStamia:value];
}
- (CharacterBuilder *)buildIntelligence:(float)value {
// 更新角色的防御值
self.character.protection *= value;
// 更新角色的攻击值
self.character.power /= value;
// 最后设定智力值并返回生成器
return [super buildIntelligence:value];
}
- (CharacterBuilder *)buildAgility:(float)value {
// 更新角色的防御值
self.character.protection *= value;
// 更新角色的攻击值
self.character.power /= value;
// 最后设定敏捷值并返回此生成器
return [super buildAgility:value];
}
- (CharacterBuilder *)buildAggressiveness:(float)value {
// 更新角色的防御值
self.character.protection /= value;
// 更新角色的攻击值
self.character.power *= value;
// 最后设定攻击力值并返回此生成器
return [super buildAggressiveness:value];
}
@end
接下来看看ChasingGame是如何使用StandardCharacterBuilder来构建各种角色的，代码如下：
#import <Foundation/Foundation.h> #import "StandarCharacterBuilder.h" @interface ChasingGame : NSObject - (Character *)createPlayer:(CharacterBuilder *)builder; - (Character *)createEnemy:(CharacterBuilder *)builder; @end
#import "ChasingGame.h"
@implementation ChasingGame
- (Character *)createPlayer:(CharacterBuilder *)builder {
[builder buildCharacter];
[builder buildStrength:50.0];
[builder buildStamia:25.0];
[builder buildIntelligence:75.0];
[builder buildAgility:65.0];
[builder buildAggressiveness:35.0];
return [builder character];
}
- (Character *)createEnemy:(CharacterBuilder *)builder {
[builder buildCharacter];
[builder buildStrength:80.0];
[builder buildStamia:65.0];
[builder buildIntelligence:35.0];
[builder buildAgility:25.0];
[builder buildAggressiveness:95.0];
return [builder character];
}
@end
ChasingGame的实例在createPlayer:方法中构建了一个游戏者角色，其特征因子分别为力量50.0、耐力25.0、智力75.0、敏捷65.0、攻击力35.0.在createEnemy:方法中，也是类似的，只是使用了不同的特征因子。我们来看下在客户单怎么来使用，代码如下：
#import "ViewController.h"
#import "Character.h"
#import "CharacterBuilder.h"
#import "StandarCharacterBuilder.h"
#import "ChasingGame.h"
@interface ViewController ()
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 具体生成器
CharacterBuilder *characterBuilder = [[StandarCharacterBuilder alloc] init];
// 指导者
ChasingGame *chasingGame = [[ChasingGame alloc] init];
Character *player = [chasingGame createPlayer:characterBuilder];
Character *enemy = [chasingGame createEnemy:characterBuilder];
NSLog(@"player protection : %f aggressiveness : %f", player.protection, player.aggressiveness);
NSLog(@"player protection : %f aggressiveness : %f", enemy.protection, enemy.aggressiveness);
}
- (void)didReceiveMemoryWarning {
[super didReceiveMemoryWarning];
// Dispose of any resources that can be recreated.
}
@end
输出信息如下：
2015-09-09 22:06:39.435 BuilderPatternDemo[3078:74535] player protection : 174107.140625 aggressiveness : 35.000000 2015-09-09 22:06:39.435 BuilderPatternDemo[3078:74535] player protection : 47894.738281 aggressiveness : 95.000000
生成器模式能帮助构建涉及部件与表现的各种组合对象，使用生成器模式就会带来极大的便利性。
Demo链接地址：https://github.com/guoshimeihua/BuilderPatternDemo