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。

本文通过现实生活中的买KFC的例子,用图解的方式来诠释建造者模式。

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。

模型图

生活中的例子

生成器模式将复杂对象的构建与对象的表现分离开来,这样使得同样的构建过程可以创建出不同的表现。这种模式用于快餐店制作儿童餐。典型的儿童餐包括一个主食,一个辅食,一杯饮料和一个玩具(例如汉堡、炸鸡、可乐和玩具车)。这些在不同的儿童餐中可以是不同的,但是组合成儿童餐的过程是相同的。无论顾客点的是汉堡,三名治还是鸡肉,过程都是一样的。柜台的员工直接把主食,辅食和玩具放在一起。这些是放在一个袋子中的。饮料被倒入杯中,放在袋子外边。这些过程在相互竞争的餐馆中是同样的。

建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)

实现过程图解

在这里我们还是以去KFC店买套餐为例子,示意图如下:

建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)

客户端:顾客。想去买一套套餐(这里面包括汉堡,可乐,薯条),可以有1号和2号两种套餐供顾客选择。

指导者角色:收银员。知道顾客想要买什么样的套餐,并告诉餐馆员工去准备套餐。

建造者角色:餐馆员工。按照收银员的要求去准备具体的套餐,分别放入汉堡,可乐,薯条等。

产品角色:最后的套餐,所有的东西放在同一个盘子里面。

下面开始我们的买套餐过程。

1.客户创建Derector对象,并用它所想要的Builder对象进行配置。顾客进入KFC店要买套餐,先找到一个收银员,相当于创建了一个指导者对象。这位收银员给出两种套餐供顾客选择:1普通套餐,2黄金套餐。完成的工作如时序图中红色部分所示。

建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)

程序实现:

 1建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)using System;
 2建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)using System.Configuration;
 3建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)using System.Reflection;
 4建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)
 5建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)namespace KFC
 6

产品(套餐)类:

 1建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)using System;
 2建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)using System.Collections;
 3建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)
 4建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)namespace KFC
 5

2.指导者通知建造器。收银员(指导者)告知餐馆员工准备套餐。这里我们准备套餐的顺序是:放入汉堡,可乐倒入杯中,薯条放入盒中,并把这些东西都放在盘子上。这个过程对于普通套餐和黄金套餐来说都是一样的,不同的是它们的汉堡,可乐,薯条价格不同而已。如时序图红色部分所示:

建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)

程序实现:

 1建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)using System;
 2建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)
 3建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)namespace KFC
 4

3.建造者处理指导者的要求,并将部件添加到产品中。餐馆员工(建造者)按照收银员要求的把对应的汉堡,可乐,薯条放入盘子中。这部分是建造者模式里面富于变化的部分,因为顾客选择的套餐不同,套餐的组装过程也不同,这步完成产品对象的创建工作。

程序实现:

 1建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)using System;
 2建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)
 3建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)namespace KFC
 4

 1建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)using System;
 2建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)
 3建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)namespace KFC
 4

 1建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)using System;
 2建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)
 3建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)namespace KFC
 4

4.客户从建造者检索产品。从餐馆员工准备好套餐后,顾客再从餐馆员工那儿拿回套餐。这步客户程序要做的仅仅是取回已经生成的产品对象,如时序图中红色部分所示。

建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)

完整的客户程序:

 1建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)using System;
 2建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)using System.Configuration;
 3建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)using System.Reflection;
 4建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)
 5建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)namespace KFC
 6

通过分析不难看出,在这个例子中,在准备套餐的过程是稳定的,即按照一定的步骤去做,而套餐的组成部分则是变化的,有可能是普通套餐或黄金套餐等。这个变化就是建造者模式中的“变化点“,就是我们要封装的部分。

另外一个例子

在这里我们再给出另外一个关于建造房子的例子。客户程序通过调用指导者 (CDirector class)BuildHouse()方法来创建一个房子。该方法有一个布尔型的参数blnBackyard,当blnBackyard为假时指导者将创建一个ApartmentConcrete Builder),当它为真时将创建一个Single Family HomeConcrete Builder)。这两种房子都实现了接口Ihouse

程序实现:

  1建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)//关于建造房屋的例子
  2建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)using System;
  3建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)using System.Collections;
  4建造者模式:Builder Pattern(转自Terrylee)
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