步步为营 .NET 设计模式学习笔记 十、Builder(建造者模式)

概述 

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确相对稳定。如何应对这种变化？如何提供一种“封装机制”来隔离出“复杂对象的各个部分”的变化，从而保持系统中的“稳定构建算法”不随着需求改变而改变？这就是要说的建造者模式。

本文通过现实汽车生产中的例子，来诠释建造者模式。

意图

将一个复杂的构建与其表示相分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

<Design Pattern>Builder模型图

通俗讲解：Builder模式的理解

建造者（Builder）角色：给出一个抽象接口，以规范产品对象的各个组成成分的建造。一般而言，此接口独立于应用程序的商业逻辑。模式中直接创建产品对象的是具体建造者（ConcreteBuilder）角色。具体建造者类必须实现这个接口所要求的方法：一个是建造方法，另一个是结果返还方法。

具体建造者（Concrete Builder）角色：担任这个角色的是于应用程序紧密相关的类，它们在应用程序调用下创建产品实例。这个角色主要完成的任务包括：

• 实现Builder角色提供的接口，一步一步完成创建产品实例的过程。
• 在建造过程完成后，提供产品的实例。

指导者（Director）角色：担任这个角色的类调用具体建造者角色以创建产品对象。导演者并没有产品类的具体知识，真正拥有产品类的具体知识的是具体建造者对象。

产品（Product）角色：产品便是建造中的复杂对象。

指导者角色是于客户端打交道的角色。导演者角色将客户端创建产品的请求划分为对各个零件的建造请求，再将这些请求委派给具体建造者角色。具体建造者角色是做具体建造工作的，但却不为客户端所知。

简单地说，就好象我要一座房子住，可是我不知道怎么盖（简单的砌墙，层次较低），也不知道怎么样设计（建几个房间，几个门好看，层次较高）， 于是我需要找一帮民工，他们会砌墙，还得找个设计师，他知道怎么设计，我还要确保民工听设计师的领导，而设计师本身也不干活，光是下命令，这里砌一堵墙，这里砌一扇门，这样民工开始建设，最后，我可以向民工要房子了。在这个过程中，设计师是什么也没有，除了他在脑子里的设计和命令，所以要房子也是跟民工要，记住了！
就象国内好多企业上erp一样，上erp，首先得找软件公司呀，找到软件公司后，软件公司说，我只知道怎么写软件，就知道怎么实现，不清楚整个erp的流程。好，那我们还得找一个咨询公司，好，找到德勤了，德勤说好，我要软件怎么做，软件公司怎么做，我就能保证软件能为你们提供erp系统了。

示例用例图:

汽车的生产其实可以看作是一个建造者模式,大众生产Audi和Satana两种轿车,我们用例设计如下:

代码设计:

先创建 Car.cs:

01 public class Car 

02 { 

03     private string engine; 

04     public string Engine 

05     { 

06         get { return engine; } 

07         set { engine = value; } 

08     } 

09     private string gearing; 

10     public string Gearing 

11     { 

12         get { return gearing; } 

13         set { gearing = value; } 

14     } 

15     private string brake; 

16     public string Brake 

17     { 

18         get { return brake; } 

19         set { brake = value; } 

20     } 

21  

22     public string ShowInfo() 

23     { 

24         StringBuilder strBuilder = new StringBuilder(); 

25         strBuilder.AppendLine("轿车配置如下:"); 

26         strBuilder.AppendFormat("发动机是:{0} ", Engine); 

27         strBuilder.AppendFormat("传动系是:{0} ", Gearing); 

28         strBuilder.AppendFormat("制动系是:{0} ", Brake); 

29         return strBuilder.ToString(); 

30     } 

31  

32 }

然后创建BuildCar.cs:

view sourceprint?01 public abstract class BuildCar 

02  { 

03     private string name; 

04     public string Name 

05     { 

06         get { return name; } 

07         set { name = value; } 

08     } 

09     private Car newCar; 

10     public Car NewCar 

11     { 

12         get { return newCar; } 

13         set { newCar = value; } 

14     } 

15  

16     public BuildCar() 

17     { 

18         newCar = new Car(); 

19     } 

20     public abstract void BuildEngine(); 

21     public abstract void BuildGearing(); 

22     public abstract void BuildBrake(); 

23  }

再创建Audi.cs:

view sourceprint?01 public  class Audi:BuildCar 

02  { 

03      public override void BuildEngine() 

04      { 

05          NewCar.Engine = "V型12缸发动机"; 

06      } 

07  

08      public override void BuildGearing() 

09      { 

10          NewCar.Gearing = "四轮驱动（4WD）"; 

11      } 

12  

13      public override void BuildBrake() 

14      { 

15          NewCar.Brake = "电磁式"; 

16      } 

17      public Audi() 

18      { 

19          Name = "Audi A8"; 

20      } 

21  }

再创建Satana.cs:

view sourceprint?01 publi