設計模式（四）建造者

一、定義

講一個複雜對象的構建與它的表示分離，使得同樣的構建過程可以創建不同的表示。建造者模式是一種創建型模式。

二、描述

包含以下四個角色：
1、Builder（抽象建造者）：它為創建一個產品Product對象的各個部件指定抽象介面，在該介面中一般聲明兩類方法：一類是BuildPartX()，用於創建複雜對象的各個部件；另一類是GetResult()，用於返回生成好的複雜對象。Builder既可以是抽象類，也可以是介面。
2、ConcreteBuilder（具體建造者）：它實現了Builder介面，實現各個部件的具體構造和裝配方法，定義並明確其所創建的複雜對象，還可以提供一個方法返回創建好的複雜產品（該方法也可以由抽象建造者實現）。
3、Product（產品角色）：它是被構建的複雜對象，包含多個組成部件，具體建造者創建該產品的內部表示並定義它的裝配過程。
4、Director（指揮者）：指揮者又稱為導演類，它負責安排複雜對象的建造次序，指揮者與抽象建造者之間存在關聯關係，可以在其Construct()方法中調用建造者對象的部件構造和裝配方法，完成複雜對象的建造。客戶端一般只需要和指揮者進行交互，在客戶端確定具體建造者類型，並實例化具體建造者對象（也可以通過配置文件和反射機制），然後通過指揮者類的構造函數或者Setter方法將該對象傳入指揮類中。

三、例子

X公司要開發一款角色類游戲，角色根據不同情境具有不同能力，並且隨著升級增強。角色是個複雜的對象，不同角色其性別、面容、服裝、髮型等都有所差異。無論何種角色，創建步驟都大同小異，都需要分步驟創建組成部分，再裝配成一個完整的角色。
Actor：角色類複雜產品，實際業務較為複雜，示例簡化只列出部分屬性且類型為string

public class Actor
{
    //角色類型
    public string Type { get; set; }
    //性別
    public string Sex { get; set; }
    //面容
    public string Face { get; set; }
    //服裝
    public string Costume { get; set; }
    //髮型
    public string HairStyle { get; set; }
}

ActorBuilder：游戲角色建造器，充當抽象建造者

public abstract class ActorBuilder
{
    protected Actor actor = new Actor();

    public abstract void BuildType();
    public abstract void BuildSex();
    public abstract void BuildFace();
    public abstract void BuildCostume();
    public abstract void BuildHairStyle();

    // 工廠方法 ： 返回一個完整的游戲角色對象
    public Actor CreateActor()
    {
        return actor;
    }
}

HeroBuilder、AngelBuilder和DevilBuilder：英雄角色、天使角色、魔鬼角色，充當具體建造者。

public class HeroBuilder : ActorBuilder
{
    public override void BuildType()
    {
        actor.Type = "英雄";
    }
    public override void BuildSex()
    {
        actor.Sex = "男";
    }
    public override void BuildFace()
    {
        actor.Face = "英俊";
    }
    public override void BuildCostume()
    {
        actor.Costume = "盔甲";
    }
    public override void BuildHairStyle()
    {
        actor.HairStyle = "飄逸";
    }
}
public class AngelBuilder : ActorBuilder
{
    public override void BuildType()
    {
        actor.Type = "天使";
    }
    public override void BuildSex()
    {
        actor.Sex = "女";
    }
    public override void BuildFace()
    {
        actor.Face = "漂亮";
    }
    public override void BuildCostume()
    {
        actor.Costume = "白裙";
    }
    public override void BuildHairStyle()
    {
        actor.HairStyle = "披肩長髮";
    }
}
public class DevilBuilder : ActorBuilder
{
    public override void BuildType()
    {
        actor.Type = "惡魔";
    }
    public override void BuildSex()
    {
        actor.Sex = "妖";
    }
    public override void BuildFace()
    {
        actor.Face = "醜陋";
    }
    public override void BuildCostume()
    {
        actor.Costume = "黑衣";
    }
    public override void BuildHairStyle()
    {
        actor.HairStyle = "光頭";
    }
}

ActorController：角色控制器，充當指揮者

public class ActorController
{
    public Actor Construct(ActorBuilder builder)
    {
        builder.BuildType();
        builder.BuildSex();
        builder.BuildFace();
        builder.BuildCostume();
        builder.BuildHairStyle();

        return builder.CreateActor(); ;
    }
}

Program：測試代碼

ActorBuilder ab = new HeroBuilder();
ActorController ac = new ActorController();
Actor at = ac.Construct(ab);

Console.WriteLine(at.Type);
Console.WriteLine(at.Sex);
Console.WriteLine(at.Face);
Console.WriteLine(at.Costume);
Console.WriteLine(at.HairStyle);

Console.ReadLine();

四、總結

1、優點

（1）在建造者模式中，客戶端不必知道產品內部的組成細節，將產品本身與產品的創建過程解耦，使得相同的創建過程可以創建不同的產品對象。
（2）沒一個具體建造者都相對獨立，與其他的具體建造者無關，因此新增與替換具體建造者很方便，由於指揮者類針對抽象建造者編程，增加新的具體建造者無需修改原有類庫的代碼，系統擴展比較方便，符合開閉原則
（3）用戶可以更加精細地控制產品的創建過程，將複雜產品的創建步驟分解在不同的方法中，使得創建過程更加清晰，也更方便使用程式來控制創建過程

2、缺點

（1）建造者模式所創建產的品都具有一些較多的共同點，其組成部分相似，如果差異性很大，例如很多組成部分不同，那麼則不適合使用建造者模式。
（2）如果產品的內部結構複雜多變，可能會需要定義很多具體構建者來實現這些變化，導致系統變得很龐大，增加了系統的理解難度和運行成本