简介
建造者模式（Builder Pattern）是一种创建型设计模式，用于构建复杂对象。它的主要目的是将对象的构建过程与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示形式。这种模式通常适用于创建对象的参数较多，且某些参数之间存在复杂的依赖关系的情况。
在建造者模式中，通常会有一个建造者（Builder）接口或抽象类，定义了构建对象所需的各种方法。然后有一个具体的建造者类实现了这个接口，负责实际构建对象的过程。最后，还有一个指挥者（Director）类，它负责根据一定的构建流程，使用建造者来构建对象。
案例
假设你是一位房屋装修公司的项目经理，你负责根据客户的需求和喜好来设计他们的家居装修方案。这个场景也可以很好地使用建造者模式来完成。
在这个场景中：
- 产品（Product）：家居装修方案，包含客厅装修、卧室装修、厨房装修等。
- 抽象建造者（Builder）：装修方案建造者接口，定义了构建装修方案所需的各种方法，如设计客厅、设计卧室、设计厨房等。
- 具体建造者（ConcreteBuilder）：实现了装修方案建造者接口，负责根据客户的需求和喜好构建装修方案。
- 指挥者（Director）：负责指导具体的构建过程，根据客户的需求来决定如何调用具体建造者来构建装修方案。
- 客户端（Client）：客户通过与项目经理沟通，提供自己的需求和喜好，最终得到定制的家居装修方案。
例如，客户可能希望他们的客厅采用现代风格，卧室采用简约风格，厨房采用欧式风格。具体的构建过程可能是：
- 客户提供客厅现代风格的需求，指挥者调用具体建造者来设计现代风格的客厅。
- 客户提供卧室简约风格的需求，指挥者调用具体建造者来设计简约风格的卧室。
- 客户提供厨房欧式风格的需求，指挥者调用具体建造者来设计欧式风格的厨房。
最终，客户得到了一个定制的家居装修方案，满足了他们的需求和喜好。
通过建造者模式，你可以很好地实现家居装修方案的定制功能，使客户可以根据自己的喜好和需求来设计自己的家居装修，而不需要知道装修方案是如何构建的具体细节。
using System;
// 产品类 - 家居装修方案
class HouseDecorationPlan
{
public string LivingRoom { get; set; }
public string Bedroom { get; set; }
public string Kitchen { get; set; }
public override string ToString()
{
return $"Living Room: {LivingRoom}, Bedroom: {Bedroom}, Kitchen: {Kitchen}";
}
}
// 抽象建造者接口
interface IHouseDecorator
{
void DecorateLivingRoom(string style);
void DecorateBedroom(string style);
void DecorateKitchen(string style);
HouseDecorationPlan GetHouseDecorationPlan();
}
// 具体建造者类
class SimpleHouseDecorator : IHouseDecorator
{
private HouseDecorationPlan _plan = new HouseDecorationPlan();
public void DecorateLivingRoom(string style)
{
_plan.LivingRoom = style;
}
public void DecorateBedroom(string style)
{
_plan.Bedroom = style;
}
public void DecorateKitchen(string style)
{
_plan.Kitchen = style;
}
public HouseDecorationPlan GetHouseDecorationPlan()
{
return _plan;
}
}
// 指挥者类
class ProjectManager
{
private IHouseDecorator _decorator;
public ProjectManager(IHouseDecorator decorator)
{
_decorator = decorator;
}
public void BuildHouse(string livingRoomStyle, string bedroomStyle, string kitchenStyle)
{
_decorator.DecorateLivingRoom(livingRoomStyle);
_decorator.DecorateBedroom(bedroomStyle);
_decorator.DecorateKitchen(kitchenStyle);
}
}
// 客户端
class Client
{
static void Main(string[] args)
{
// 创建具体建造者
IHouseDecorator decorator = new SimpleHouseDecorator();
// 创建指挥者
ProjectManager manager = new ProjectManager(decorator);
// 指挥者根据客户需求来构建房屋装修方案
manager.BuildHouse("Modern", "Simple", "European");
// 客户获取装修方案
HouseDecorationPlan plan = decorator.GetHouseDecorationPlan();
// 输出装修方案
Console.WriteLine("House Decoration Plan:");
Console.WriteLine(plan);
}
}
优点：
-
分离构建过程和表示：建造者模式可以将一个复杂对象的构建过程与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示形式。这样，客户端不需要知道对象的具体构建细节，只需关心建造者接口及如何使用即可。
-
更好的封装性：客户端只需知道建造者接口，而不需要知道具体的建造过程，使得对象的构建过程与表示细节被封装在具体的建造者内部，对外部是透明的。
-
灵活性：可以根据需要定义不同的具体建造者，以构建不同的对象表示。同时，客户端可以根据需要指定具体的建造者，以获取所需的对象表示。
-
可读性：将构建过程分解为一系列步骤，使得代码更易读、更易维护。每个具体建造者负责自己的部分，使得代码结构更清晰。
-
可复用性：由于建造过程和表示被分离，可以通过复用相同的建造者或构建步骤来构建不同的对象，提高了代码的可复用性。
缺点：
-
增加了系统复杂性：引入建造者模式会增加系统中的类和对象数量，特别是在有多个产品对象需要构建的情况下，会增加具体建造者的数量。
-
需要额外的开发工作：相比直接创建对象，使用建造者模式需要额外定义建造者接口、具体建造者类以及指挥者类，增加了开发工作量。
-
不适用于对象较简单的情况：如果产品对象的构建过程相对简单，没有太多的参数设置或者参数之间的依赖关系，使用建造者模式反而会显得繁琐，不适用于此类情况。
-
增加了代码量：引入建造者模式会增加代码量，特别是在有多个产品对象需要构建的情况下，需要编写大量的具体建造者类和指挥者类，增加了代码的复杂性。
对比工厂模式
相同点：
-
都用于对象的创建：建造者模式和工厂模式都是用来创建对象的，它们都将对象的实例化过程封装起来，使得客户端不需要直接与具体的对象创建过程打交道。
-
都可以隐藏对象的创建细节：无论是建造者模式还是工厂模式，都可以将对象的创建过程隐藏起来，使得客户端无需了解对象的具体创建细节，只需与工厂或建造者接口交互即可。
不同点：
-
建造者模式 关注的是对象的构建过程，如何将一个复杂对象的构建过程分解为一系列步骤，并封装在具体建造者中。
- 工厂模式 关注的是对象的创建过程，根据不同的情况来创建不同的对象实例，隐藏了对象的具体创建过程。