设计模式Builder(建造者)模式

时间:2023-03-09 00:22:06
设计模式Builder(建造者)模式

1、出现原因

在软件系统中,有时候会面临着“一个复杂对象”的创建工作,其通常由各个部分子对象用一定的算法构成;由于需求的变化,这个复杂的对象的各个部分可能面临着剧烈的变化,但是把他们组合在一起的算法很稳定。

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”不随着需求的改变而改变

 2、意图:

将复杂对象的构建与其表示相分离(客户不关心这个复杂对象产品内部是怎么创建的),使得同样的构建工程可以创建不同的表示。

3、结构图

设计模式Builder(建造者)模式

4、现实的简易的例子

1、客户找到包工头,要求建一个房子,

2、包工头找到不同的建筑队(Builder)来建筑房子的每个部分,建好房子后,交付给客户

3、客户不关心房子的建造细节,由包工头负责管理房子建造的细节

5、代码演示

1》第一种:含有指导者(对象的各个部分的创建顺序有main函数决定

     //字部分A
public class A
{
}
//字部分B
public class B
{
}
//要创建的复杂的对象产品
public class Product
{
public A partA { set; get; } public B partB { set; get; }
}
//创建者
public class Builder
{
private Product p = new Product(); //将创建的方法公开给 外面,这样创建的顺序就可以由指导者决定
public void CreatA()
{
p.partA = new A();
} public void creatB()
{
p.partB = new B();
}
//最后得到创建的产品
public Product GetResult()
{
return p;
}
} public class Directer
{
private Builder builder = new Builder(); //具体的创建过程(子对象的创建顺序)由 指导者 来决定
public void Contract()
{
builder.creatB();
builder.CreatA();
}
public Product GetResult()
{
return builder.GetResult();
}
}

Builder模式

主函数调用:

             Product p = null;//定义一个产品对象用来接收导者创建出来的产品
Directer directer = new Directer();
directer.Contract();//创建产品
p = directer.GetResult();

2》第二种:不含指导者(将对象的创建过程在创建者内部就已经决定好了

     public class Product
{
public PartA partA { set; get; }
public PartB partB { set; get; }
} //部分对象怎么改变,已经封装起来,不进行考虑了
public class PartA
{
}
public class PartB
{
} public class Builder
{
private Product product = new Product(); //创建 部分对象 如果 在增加 部分,那么就 进行扩展一个创建他的方法就可以了
private void BuildPartA()
{
product.partA = new PartA();
} private void BuildPartB()
{
product.partB = new PartB();
} public void Contract()
{
BuildPartA();
BuildPartB();
} public Product GetResult()
{
return product;
}
}

Builder模式(不含指导者)

总结:Builder模式是将复杂对象的各个字部分的创建封装了起来,不管这个子对象怎么变化,都不会影响到那个复杂的对象,因为Builder已经将创建和表示隔离开了。

6、创建者角色和产品角色合并

1、具体建造者角色和产品角色合并,从而使得产品自己就是自己的建造者。(在Product 内部含有对每个 子部分对象的创建方法

2、这样做混淆了对象的建造者和对象本身,但是有时候一个产品对象有着固定的几个零件,而且永远只有这几个零件,此时将产品类和建造类合并,可以使系统简单易读

下面是“创建者角色和产品角色合并”的最好诠释

 7、.Net中简化的Builder模式(StringBuilder)

System.Text.StringBuilder sb = new StringBuilder();

sb.Append("aa");//添加的子对象部分(这就是创建 子对象的部分)

sb.Append("bb");(这个就对应 GetResult())

string str=  sb.ToString();//最终 都演变成 最后一种形式

8、效果

1、建造者模式的使用使得产品的内部表象可以独立的变化。使用建造者模式可以使客户端不必知道产品内部组成的细节

2、每一个Builder都相对独立,而与其它的Builder无关。 (一个产品有一个Builder相对应

3、可使对构造过程更加精细控制。(可以对产品对象的创建过程进行控制

4、将构建代码和表示代码分开

5、建造者模式的缺点在于难于应付“分步骤构建算法”的需求变动。(如果子对象创建的顺序总是改变的话,这个模式就不适用了

9、适用性

1、需要生成的产品对象有复杂的内部结构

2、需要生成的产品对象的属性相互依赖(可以通过Builder进行控制),建造者模式可以强迫生成顺序。 (生成顺序可以通过Builder进行控制

3、 在对象创建过程中会使用到系统中的一些其它对象,这些对象在产品对象的创建过程中不易得到

10、总结

1、Builder 模式主要用于“分步骤构建一个复杂的对象”。在这其中“分步骤”是一个稳定的算法,而复杂对象的各个部分则经常变化

2、变化点在哪里,封装哪里—— Builder模式主要在于应对“复杂对象各个部分”的频繁需求变动。其缺点在于难以应对“分步骤构建算法”的需求变动。(如果创建算法总是变化就不适用了

3、Abstract Factory模式解决“系列对象”的需求变化,Builder模式解决“对象部分”的需求变化。

4、Builder模式通常和Composite模式组合使用。(后面会对这个设计模式做介绍的)