一、建造者模式的概念
建造者模式屬於創建型設計模式。
指的是將一個復雜的構建與其表示相分離，使得同樣的構建過程可以創建不同的表示。
建造者模式主要解決在軟件系統中，有時候面臨着"一個復雜對象"的創建工作，其通常由各個部分的子對象用一定的算法構成；由於需求的變化，這個復雜對象的各個部分經常面臨着劇烈的變化，但是將它們組合在一起的算法卻相對穩定。
建造者模式主要涉及幾個角色：
1、指揮者（Director），負責和客戶（Client）對話
2、之后指揮者將客戶的產品需求划分為比較穩定的建造過程（AbstractBuilder）
3、指揮者指揮具體的建造者（ConcreteBuilder）干活
4、獲取建造者建造的產品給客戶
比如組裝電腦這個場景，CPU、主板、硬盤和內存等配件是相對穩定的，組裝過程也是相當穩定的，先裝CPU、內存、硬盤和電源等等（AbstractBuilder），但是配件搭配的方式是多變的（Builder可以多個），如組裝家用電腦、游戲電腦。
二、建造者模式的實現
1、先來一個產品類（電腦）
namespace BuilderPattern { using System; using System.Collections.Generic; /// <summary>
/// 電腦類 /// </summary>
public class Computer { /// <summary>
/// 電腦組件集合 /// </summary>
private readonly IList<string> parts = new List<string>(); /// <summary>
/// 把單個組件添加到電腦組件集合中 /// </summary>
/// <param name="part">組件</param>
public void Add(string part) { this.parts.Add(part); } public void Show() { Console.WriteLine("電腦組件清單："); foreach (var part in this.parts) { Console.WriteLine($"組件：{part}"); } Console.WriteLine("****************"); } } }
2、再來一個抽象Builder、兩個具體的Builder
namespace BuilderPattern { /// <summary>
/// 抽象建造者 /// </summary>
public abstract class AbstractBuilder { /// <summary>
/// 裝CPU /// </summary>
public abstract void BuildPartCPU(); /// <summary>
/// 裝主板 /// </summary>
public abstract void BuildPartMainBoard(); /// <summary>
/// 獲得組裝好的電腦 /// </summary>
/// <returns>電腦</returns>
public abstract Computer GetComputer(); } }
namespace BuilderPattern { /// <summary>
/// 具體建造者，具體的某個人為具體創建者，例如：裝機小王 /// </summary>
public class ConcreteBuilder1 : AbstractBuilder { private readonly Computer computer = new Computer(); public override void BuildPartCPU() { this.computer.Add("CPU1"); } public override void BuildPartMainBoard() { this.computer.Add("Main board1"); } public override Computer GetComputer() { return this.computer; } } }
namespace BuilderPattern { /// <summary>
/// 具體建造者，具體的某個人為具體創建者，例如：裝機小李啊 /// </summary>
public class ConcreteBuilder2 : AbstractBuilder { private readonly Computer computer = new Computer(); public override void BuildPartCPU() { this.computer.Add("CPU2"); } public override void BuildPartMainBoard() { this.computer.Add("Main board2"); } public override Computer GetComputer() { return this.computer; } } }
3、指揮者登場（BOSS）
namespace BuilderPattern { /// <summary>
/// 指揮者 /// </summary>
public class Director { /// <summary>
/// 組裝電腦 /// </summary>
/// <param name="abstractBuilder">建造者</param>
public void Construct(AbstractBuilder abstractBuilder) { abstractBuilder.BuildPartCPU(); abstractBuilder.BuildPartMainBoard(); } } }
3、使用
namespace BuilderPattern { using System; class Program { static void Main(string[] args) { // 客戶找到電腦城老板說要買電腦，這里要裝兩台電腦 // 創建指揮者和構造者
var director = new Director(); AbstractBuilder b1 = new ConcreteBuilder1(); AbstractBuilder b2 = new ConcreteBuilder2(); Console.WriteLine("開始組裝第一台電腦"); director.Construct(b1); Console.WriteLine("獲取第一台電腦"); var computer1 = b1.GetComputer(); computer1.Show(); Console.WriteLine("開始組裝第二台電腦"); director.Construct(b2); Console.WriteLine("獲取第二台電腦"); var computer2 = b2.GetComputer(); computer2.Show(); Console.Read(); } } }
結果如下：
三、總結
以上組裝電腦的過程，把電腦零件和電腦組裝分離了，電腦組裝和電腦組裝過程分離了，也就是我們常說的解耦。
BOSS可以隨時修改電腦的組裝過程，不影響交付給客戶的產品；也可以隨時換掉組裝電腦的人（ConcreteBuilder1和ConcreBuilder2），不再依賴具體的人。也就是不依賴細節，都依賴於抽象，使整個電腦組裝過程更穩定。
建造者模式適用於所創建的產品具有較多的共同點，其組成部分相似；如果產品之間的差異性很大，則不適合使用建造者模式，如造飛機和裝電腦。