设计模式（C#）——03建造者模式

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      当一个复杂对象由一些子对象构成，并且子对象的变化会导致复杂对象的修改。这时我们需要提供一种"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"不随需求的改变而改变，这就是今天要给大家分享的建造者模式。

建造者模式（Builder Pattern）

      建造者模式属于创建型模式，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。

建造者模式要素：

1、抽象建造者（Builder）：给出一个抽象结论，以规范产品对象的各个组成成分的建造。这个接口规定要实现复杂对象的那些部分的创建，并不涉及具体的对象部件的创建；

2、具体建造者（Concrete Builder）：实现建造者接口，针对不同的商业逻辑，具体化复杂对象的各部分的创建。在构造过程完成后，提供产品的实例；

3、指导者（Director）：调用具体建造者来创建复杂对象的各个部分，在指导者中不涉及具体产品的信息，只负责保证对象各部分完整创建或按某种顺序创建；

4、产品类（Product）：需要创建的具体的复杂对象。

下面举个例子来为大家讲解一下吧。

      命名空间建造者模式中包含Phone手机类充当产品类，Builder基类为抽象建造者，华为HF类、小米XM类、魅族MZ类。另外包含1个手机扩展类和1个指导者。本示例向大家演示3个不同的手机厂商在生产比较复杂的汽车时所采用的策略。

      理清了这个逻辑过程之后，下面就具体看下如何用代码来表示这种现实生活中的逻辑过程：

1.创建抽象建造者Builder

public abstract class Builder {

    protected phone = new Phone();//手机

    public abstract void BuildCPU();//CPU

    public abstract void BuildBattery();//电池

    public abstract void BuildSpeaker();//扬声器

    public abstract void BuildColor();//颜色

    public virtual Phone GetPhone() {
        return phone;
    }
}

2.具体建造者（CPU，Battery，Speaker，Color）

public class HW : Builder {

    public override void BuildCPU() {
        phone.Carframe = "华为的处理器";
    }

    public override void BuildBattery() {
        phone.Battery = 3000;
    }

    public override void BuildSpeaker() {
        phone.Speaker= "华为的扬声器";
    }

    public override void BuildColor() {
        phone.Color= "华为的专属颜色";
    }
}

public class XM : Builder {

    public override void BuildCPU() {
        phone.Carframe = "小米的处理器";
    }

    public override void BuildBattery() {
        phone.Battery = 3500;
    }

    public override void BuildSpeaker() {
        phone.Speaker= "小米的扬声器";
    }

    public override void BuildColor() {
        phone.Color= "小米的专属颜色";
    }
}

public class MZ : Builder {

    public override void BuildCPU() {
        phone.Carframe = "魅族的处理器";
    }

    public override void BuildBattery() {
        phone.Battery = 2500;
    }

    public override void BuildSpeaker() {
        phone.Speaker= "魅族的扬声器";
    }

    public override void BuildColor() {
        phone.Color= "魅族的专属颜色";
    }
}

3.指导者Director

public class Director {
    public void Construct(Builder builder) {
        builder.BuildCPU();
        builder.BuildBattery();
        builder.BuildSpeaker();
        builder.BuildColor();
    }
}

4.一个扩展类

public static class Extentions {

    public static string VehicleInfo(this Vehicle vehicle) {
        var type = vehicle.GetType();
        var properties = type.GetProperties();
        var result = string.Empty;
        foreach (var prop in properties) {
            result +=
                $"{prop.Name}:{prop.GetValue(vehicle, null)}{Environment.NewLine}";
        }
        return result;
    }
}

5.调用方的代码，分别维持对指导者、建造者和手机的引用，接下来我们创建了3部手机。

public class Program {

    private static Director _director = null;

    private static List<Builder> _builders = null;

    private static Phone _phone = null;

    public static void Main(string[] args) {
        _director = new Director();
        _phone = new Phone ();

        _builders = new List<Builder>() {
            new HW(),
            new XM(),
            new MZ()
        };

        foreach (var builder in _builders) {
            _director.Construct(builder);
            _phone = builder.GetResult();
            _phone .Print();
        }

        Console.ReadKey();
    }

 }

      上面，我们介绍完了建造者模式的具体实现之后，最后让我们总结下建造模式的实现要点：

1.在建造者模式中，指挥者是直接与客户端打交道的，指挥者将客户端创建产品的请求划分为对各个部件的建造请求，再将这些请求委派到具体建造者角色，具体建造者角色是完成具体产品的构建工作的，却不为客户所知道。

2.。建造者模式主要用于“分步骤来构建一个复杂的对象”，其中“分步骤”是一个固定的组合过程，而复杂对象的各个部分是经常变化的（也就是说电脑的内部组件是经常变化的，这里指的的变化如硬盘的大小变了，CPU由单核变双核等）。

3.产品不需要抽象类，由于建造模式的创建出来的最终产品可能差异很大，所以不大可能提炼出一个抽象产品类。

4.在前面文章中介绍的抽象工厂模式解决了“系列产品”的需求变化，而建造者模式解决的是 “产品部分” 的需要变化。

5.由于建造者隐藏了具体产品的组装过程，所以要改变一个产品的内部表示，只需要再实现一个具体的建造者就可以了，从而能很好地应对产品组成组件的需求变化。