C#设计模式--建造者模式

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思考并回答以下问题：

建造者模式介绍

在软件开发中，有时我们要创建一个复杂的对象，这个对象由几个子部件按一定的步骤组合而成，这时候我们就可以使用建造者模式了。说到建造者我们首先想到的是盖房子，盖房子简单的说有三个步骤：打地基，砌砖，粉刷。我们就以盖房子为例解释建造者模式的用法。

建造者模式有三个角色：建造者，具体的建造者，监工。理清这三个角色的作用我们就可以愉快的使用建造者模式了。

建造者：一般为抽象类或接口，定义了建造者的功能。如盖房子例子的建造者有打地基，砌砖和粉刷的功能。

具体的建造者：实现了建造者的抽象方法（或接口）。不同的具体建造者生产的组件不同，如一个技术好的建造者打地基深，砌砖整齐，粉刷光滑，而技术差的建造者打地基浅，砌砖错乱，粉刷粗糙。

监工：制定建造的算法。建造者可以打地基，砌砖，粉刷，但是不知道先粉刷还是先打地基，监工就是给建造者制定盖房子步骤的。

代码实现如下：

建造者和具体建造者：

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// 建造者抽象类，定义了建造者的能力
public abstract class Builder
{
    public abstract void Dadiji(); // 打地基
    public abstract void QiZhuan(); // 砌砖
    public abstract void FenShua(); // 粉刷
}

/// <summary>
/// 技术好的建造者
/// </summary>
public class GoodBuilder : Builder
{
    private StringBuilder house = new StringBuilder();

    public override void Dadiji()
    {
        house.Append("深地基-->");
        // 这里一般是new一个部件，添加到实例中，如 house.Diji = new Diji("深地基")
        // 为了演示方便，用stringBuilder表示一个复杂的房子，string表示房子的部件
    }

    public override void FenShua()
    {
        house.Append("粉刷光滑-->");
    }

    public override void QiZhuan()
    {
        house.Append("砌砖整齐-->");
    }

    public string GetHouse()
    {
        return house.Append("好质量房子建成了！").ToString();
    }
}

/// <summary>
/// 技术差的建造者
/// </summary>
public class BadBuilder : Builder
{
    private StringBuilder house = new StringBuilder();

    public override void Dadiji()
    {
        house.Append("挖浅地基-->");
    }

    public override void FenShua()
    {
        house.Append("粉刷粗糙-->");
    }

    public override void QiZhuan()
    {
        house.Append("砌砖错乱-->");
    }

    public string GetHouse()
    {
        return house.Append("坏质量房子建成了！").ToString();
    }
}

监工：

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// 监工类，制定盖房子的步骤
public class Director
{
    private Builder builder;

    public Director(Builder builder)
    {
        this.builder = builder;
    }

    // 制定盖房子的流程
    public void Construct()
    {
        builder.Dadiji(); // 先打地基
        builder.QiZhuan(); // 再砌砖
        builder.FenShua(); // 最后粉刷
    }
}

客户端调用：

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class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 监工1派遣技术好的建造者盖房子
        GoodBuilder goodBuilder = new GoodBuilder();
        Director director1 = new Director(goodBuilder);
        director1.Construct();
        string house1 = goodBuilder.GetHouse();
        Console.WriteLine(house1);

        // 监工2派遣技术差的建造者盖房子
        GoodBuilder badBuilder = new GoodBuilder();
        Director director2 = new Director(goodBuilder);
        director2.Construct();
        string house2 = goodBuilder.GetHouse();
        Console.WriteLine(house2);

        Console.ReadKey();
    }
}

运行结果：

小结

上边例子的类图

建造者模式的使用场景：

主要解决在软件系统中，有时候面临着“一个复杂对象”的创建工作，其通常由各个部分的子对象用一定的算法构成；由于需求的变化，这个复杂对象的各个部分经常面临着剧烈的变化，但是将它们组合在一起的算法却相对稳定，这时适合用建造者模式。StringBuilder使用了建造者模式。如果每添加一个部件都返回建造对象的索引，那么我们就可以实现基本的链式构造。

建造者模式的优点：

  • 1.实例的构建具体到组件层次，方便控制细节；
  • 2.具体的建造者相互独立，易于扩展。

建造者模式的缺点：
当组件的组合种类很多时，需要创建很多的具体建造者类。

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