設計模式(0)簡單工廠模式 設計模式(1)單例模式(Singleton) 設計模式(2)工廠方法模式(Factory Method) 設計模式(3)抽象工廠模式(Abstract Factory) 源碼地址 0 建造者模式簡介 0.0 建造者模式定義 建造者模式是一種常見的創建型模式,也稱生成器模式 ...
設計模式(3)抽象工廠模式(Abstract Factory)
0 建造者模式簡介
0.0 建造者模式定義
建造者模式是一種常見的創建型模式,也稱生成器模式。建造者模式的一般書面化定義為:將一個複雜對象的構建與該對象的表示分離,使得同樣的構建過程可以創建不同的表示
建造者模式主要用於構建複雜產品,並且該產品是可以步驟化或者模塊化的,最終可以根據步驟或模塊組裝創建出一個複雜產品。
現實生活中我們每天都在使用的手機有不同品牌不同型號,千差萬別,但他們都具有屏幕、電池、外殼、核心(CPU、GUPU、ROM、RAM等)共性模塊,即他們的創建過程是一致的,變化的只是每個步驟/模塊的詳細實現細節。這種情景是使用創建者模式的最佳時機,最終產品構建過程是統一且固定的,我們將變化的部分交給建造者,只需要配置不同的建造者,就可以使同樣的構建過程生產出完全不同的產品。
建造者模式的結構圖如下
Director:指導者,主要用來使用Buider介面,以一個統一固定的過程生產最終的產品Product
Builder:建造者抽象介面,定義創建一個Product對象所需各個部件的操作。在該介面中一般要求包含創建部件的方法如buidPartA,buidPartB等,同時還要包含一個獲取最終創建的複雜對象的方法getResult()。builder可以定義為一個抽象類或者介面
ConcreteBuilder:具體的建造者實現,繼承自Builder介面,實現介面中定義的創建部件及返回產品的方法。在這裡不同的創建者實現類,對同一部件或步驟進行不同的詳細實現,來完成不同產品的創建。
Product:最終產品類,表示被建造者構建出來的複雜對象,其用於多個固定的部件或步驟。
0.1 建造者模式應用場景
我們以英雄祭壇里造英雄這一過程為例。在使用模式之前,我們最直接的代碼應該像下麵這樣。
惡魔獵手創建類
/// <summary> /// 惡魔獵手創建類 /// </summary> public class DH { /// <summary> /// 創建英雄 /// </summary> /// <returns></returns> public string BuilderHero() { string body = "黑夜給了我黑色眼睛,我卻用它去尋找光明。"; // 創建身體 string weapon = "艾辛諾斯雙刃。"; // 創建武器 string mount = "我有這雙腳有這雙腿。"; // 創建坐騎 return body + weapon + mount; } }
同樣,月之女祭司創建類
/// <summary> /// 月之女祭司創建類 /// </summary> public class POM { /// <summary> /// 創建英雄 /// </summary> /// <returns></returns> public string BuilderHero() { string body = "夜幕只為朱顏改,群星隕落無窮。"; // 創建身體 string weapon = "索利達爾·群星之怒。"; // 創建武器 string mount = "艾斯卡達爾。"; // 創建坐騎 return body + weapon + mount; } }
客戶調用時只需要實例化不同的英雄創建類,來完成對應英雄的創建。
DH dh = new DH(); Console.WriteLine(dh.BuilderHero()); POM pom = new POM(); Console.WriteLine(pom.BuilderHero()); Console.ReadLine();
這樣我們需要別的英雄時只需要再添加一個創建該英雄對應的類。
我們這裡只是簡單的通過一句話描述創建了英雄身體、武器、坐騎三個關鍵部位,而實際中一個複雜產品的構件過程是遠遠要複雜的多,比如我們常見的文件導出,一個文件有頭、內容、尾部說明三類內容,導出txt格式跟導出xml格式的操作,每個部位的創建都要根據不同的格式進行處理。
同時我們發現這樣一種情況,每個英雄創建類中創建英雄的方法其實都是同一種模式,處理步驟完全一樣,唯一變化的部分就在於每個步驟的具體實現細節,我們自然會考慮
1、創建每個英雄都要用到同樣的步驟,對與固定不變的部分,我們要提煉出來,形成統一且公用的處理過程
2、英雄不只這兩個,還會有很多其他英雄需要創建,要求我們在處理過程不變的情況下,能實現創建不同英雄的需要
也就是說,我們的固定不變的處理過程應該和變化的具體實現分離,從而達到固定處理過程的復用,同時還能滿足不同具體實現的需求,此時的需求已經和前面介紹過的建造者模式非常貼近了。
1 建造者模式詳解
0、提煉具體產品類
將上面用字元串表示的英雄的三個特征使用一個英雄類表示
/// <summary> /// 英雄類 /// </summary> public class Hero { /// <summary> /// 身體特征 /// </summary> public string Body { get; set; } /// <summary> /// 武器 /// </summary> public string Weapon { get; set; } /// <summary> /// 坐騎 /// </summary> public string Mount { get; set; } }
1、建造者介面
建造者介面包含創建各部位的方法定義,及獲取最終產品方法的定義
/// <summary> /// 建造者介面 /// </summary> public interface IBuilder { /// <summary> /// 創建身體特征 /// </summary> /// <returns></returns> void BuildBody(); /// <summary> /// 創建武器 /// </summary> /// <returns></returns> void BuildWepon(); /// <summary> /// 創建坐騎 /// </summary> /// <returns></returns> void BuildMount(); /// <summary> /// 獲取最終產品 /// </summary> /// <returns></returns> Hero GetResult(); }
2、建造者具體實現類
惡魔獵手建造者實現類
/// <summary> /// 惡魔獵手建造者實現類 /// </summary> public class DHBuilder : IBuilder { private Hero _hero = new Hero(); /// <summary> /// 創建身體特征 /// </summary> /// <returns></returns> public void BuildBody() { _hero.Body = "黑夜給了我黑色眼睛,我卻用它去尋找光明。"; } /// <summary> /// 創建武器 /// </summary> /// <returns></returns> public void BuildWeapon() { _hero.Weapon= "艾辛諾斯雙刃。"; } /// <summary> /// 創建坐騎 /// </summary> /// <returns></returns> public void BuildMount() { _hero.Mount= "我有這雙腳有這雙腿。"; } public Hero GetResult() { return _hero; } }
月之女祭司建造者類實現
/// <summary> /// 月之女祭司建造者類 /// </summary> public class POMBuilder : IBuilder { private Hero _hero = new Hero(); /// <summary> /// 創建身體特征 /// </summary> /// <returns></returns> public void BuildBody() { _hero.Body = "夜幕只為朱顏改,群星隕落無窮。"; } /// <summary> /// 創建武器 /// </summary> /// <returns></returns> public void BuildWeapon() { _hero.Weapon = "索利達爾·群星之怒。"; } /// <summary> /// 創建坐騎 /// </summary> /// <returns></returns> public void BuildMount() { _hero.Mount = "艾斯卡達爾。"; } /// <summary> /// 創建最終產品 /// </summary> /// <returns></returns> public Hero GetResult() { return _hero; } }
3 、指導者實現
/// <summary> /// 指導者 /// </summary> public class Director { /// <summary> /// 指導方法 /// </summary> public void Construct(IBuilder builder) { builder.BuildBody(); // 創建身體特征 builder.BuildWeapon(); // 創建武器 builder.BuildMount(); // 創建坐騎 } }
4、客戶端調用
Director director = new Director(); DHBuilder buider1 = new DHBuilder(); director.Construct(buider1); Hero dh = buider1.GetResult(); DHBuilder buider2 = new DHBuilder(); director.Construct(buider2); Hero pom = buider1.GetResult();
2 總結
建造者模式具有一下優點
1、鬆散耦合
建造者模式把產品的構建過程獨立出來,實現產品構建和產品表現的分離,從而使得構建演算法可以復用,同時具體產品表現也可以靈活的擴展和切換。
2、可以很容易改變產品內部表示
在建造者模式中,Builder只提供介面給Director使用,具體的部件創建和裝配方式有具體的創建者實現類實現,Director不關註具體實現細節,這樣一來,如果像改變產品內部的表示,只需要修改具體建造者實現類即可。
3、更好的復用性
固定建造過程可以復用