角色

建造者故名思想，就是建房子的人，是來自建筑工程領(lǐng)域的的概念，其中包含三種主要角色：

• 建造者（Builder）：不同種類的工人，如打地基的，建房梁的，室內(nèi)裝修的等；

• 具體的建造者（ConcreteBuilder）：每個工種對應(yīng)的具體的工人；

• 指揮者（Director）：工程隊總指揮，包工頭，指揮具體的建造者建房子；

• 具體產(chǎn)品（Product）：最終建成的房子。

定義

建造者模式是將一個復(fù)雜的對象的構(gòu)建與它的表示分離，使得同樣的構(gòu)建過程可以創(chuàng)建不同的表示。創(chuàng)建者模式隱藏了復(fù)雜對象的創(chuàng)建過程，它把復(fù)雜對象的創(chuàng)建過程加以抽象，通過子類繼承或者重載的方式，動態(tài)的創(chuàng)建復(fù)雜的、具有復(fù)合屬性的對象。

案例

下面將通過一個小案例來解釋說明什么建造者模式。

簡化需求

假設(shè)需要制造一個手機，手機包括CPU，內(nèi)存，屏幕等幾個部分，而CPU，內(nèi)存，屏幕配置不同又有高端，低端之分。要求手機配置可以靈活搭配。

初始版UML

該版本直接在在需要的時候通過new創(chuàng)建不同規(guī)格的CPU，內(nèi)存，屏幕等對象。

優(yōu)點

簡單，并且配置可靈活搭配

缺點

• 面向了實現(xiàn)編程，用戶需要知道太多的創(chuàng)建細(xì)節(jié)

工廠方法改造

基于上述原因，我們通過工廠方法改造，屏蔽具體配件的創(chuàng)建細(xì)節(jié)。

優(yōu)點

• 屏蔽了配件的創(chuàng)造細(xì)節(jié)

• 配置可靈活搭配

缺點

• 復(fù)雜度急劇增大，類爆炸

• 把配件的組裝交給手機類(Phone)處理不合理

• 沒有屏蔽手機創(chuàng)造細(xì)節(jié)

抽象工廠+簡單工廠改造

為了解決類爆炸的問題，我們合并配件工廠類，由一個抽象工廠創(chuàng)建相關(guān)配件，再由簡單工廠組裝生產(chǎn)手機成品。

簡化UML(標(biāo)準(zhǔn)版本)

由于無論是CPU、內(nèi)存還是屏幕都屬于手機的一部分，因此整個產(chǎn)品還是手機本身，由此，可簡化上述UML圖，并抽象得到下圖：

優(yōu)點

• 一定程度上，消除了類爆炸問題

• 職責(zé)分離，由單獨一個生產(chǎn)線組裝手機

缺點

• 配件配置變得固定了，不能隨意組合

• 對大多數(shù)場景依然過于復(fù)雜，比如，未必每一個配置的手機都需要一個生產(chǎn)線，組裝手機也未必需要一個單獨的生產(chǎn)線。

進(jìn)一步簡化

很多場景中并沒有指揮者，或者說指揮者就是建造者本身，因此，建造者模式可進(jìn)一步簡化為如下結(jié)構(gòu)：

再進(jìn)一步改造

同樣的，大多數(shù)情況一個建造者只會有一個實現(xiàn)子類，因此，還可用進(jìn)一步簡化，這樣可以使用委托對需要建造的對象進(jìn)行靈活的配置。

簡化UML(簡化版本，最常用)

優(yōu)點

簡單，靈活，代碼優(yōu)雅

缺點

用戶使用成本相對較高，需要使用者自己配置內(nèi)部參數(shù)。

總結(jié)

建造者模式通常用于動態(tài)的創(chuàng)建復(fù)雜的、具有復(fù)合屬性的對象。在.Net Core也存在大量的建造者模式的使用，例如，StringBuilder、HostBuilder、IHostBuilder、IWebHostBuilder、ConfigurationBuilder等，有興趣的可以學(xué)習(xí)下。