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设计模式（二）-创建者模式（5）-建造者模式

news 2025/8/7 23:39:23

一、为何需要建造者模式（Builder）?

在软件系统中，会存在一个复杂的对象，复杂在于该对象包含了很多不同的功能模块。该对象里的各个部分都是按照一定的算法组合起来的。
为了要使得复杂对象里的各个部分的独立性，以及将它们组合在一起的算法需要保持固定（不会轻易改变其算法逻辑），不会随着新需求改变从而改变原有的逻辑。此时就需要用建造者模式了。

特点：
将一个复杂对象的构建和其各个部分之间分离，在同一个算法组合里可以创建出不同的对象。

部件的算法组合、对象的构建、部件的实现之间进行分离。

结构

产品类（Product）：存在产品的所有部件属性，需要用来创建的复杂对象。
建造创建者类（Builder）：抽象类，定义复杂对象的部件创建的规范（抽象方法）。
具体创建类（ConCreateBuilder）：实现 Builder 接口方法，完成具体产品的创建。并且
指挥者类（Director）：由指挥者类来调用具体创建者类的方法按照一定的顺序来组装，返回完整的对象产品。

适合应用场景的特点：

产品类里具有不同型号产品的共同属性。（如下文例子中的渐变颜色，形状）
部件的型号不同，创建的逻辑也很可能不相同。（如有不同的代码逻辑来创建形状Point）
部件的组合方式是固定的。（如设置渐变颜色和形状的组合算法是固定的）

请添加图片描述

二、例子

需求：

实现一个画图程序。根据不同形状和不同渐变颜色来创建一个图形。比如，创建一个红橙按比例 50:100 渐变的矩形；创建一个白灰黑按比例 50:70:100 渐变的三角形。（为了方便理解，下面例子不写得过于复杂，就不使用 Graphics 和 Pen 的复杂方式绘图，而使用 Point 数组进行简单绘图）

1、产品：

    //产品类里具有不同型号产品的共同属性。public sealed class Sharp{public Point[] point { get; private set; }public List<Colors> colors { get; private set; }public void setPoint(Point[] p) { point = p; }public void setColors(List<Colors> colors) { this.colors = colors; }}//Sharp 属性：形状public struct Point{public double x;public double y;}//Sharp 属性：渐变颜色public class Colors{public string Rgb { get; set; }public double GradientValue { get; set; }public Colors(string rgb,double gradient){Rgb = rgb;GradientValue = gradient;}}

2、抽象建造者：


public abstract class Builder{protected Sharp Sharp { get; set; }public Builder(){Sharp = new Sharp();}public Sharp GetSharp(){return Sharp;}//部件的组合方式是固定的public abstract void BuilderSharp();public abstract void BuilderColors();}

3、构造建造者（具体创建者）：


//矩形构造者public class RectSharpBuilder : Builder{//部件的型号不同，创建的逻辑也很可能不相同。同下public override void BuilderSharp(){Point[] point = new Point[4];point[0].x = 0; point[0].y = 0;point[1].x = 0; point[1].y = 10;point[2].x = 10; point[2].y = 0;point[3].x = 10; point[3].y = 10;Sharp.setPoint(point);}public override void BuilderColors(){List<Colors> colors = new List<Colors>(){new Colors("Red",50),new Colors("Orange",100)};Sharp.setColors(colors);}}//三角形构造者public class TriangleSharpBuilder : Builder{public override void BuilderSharp(){Point[] point = new Point[3];point[0].x = 0; point[0].y = 10;point[1].x = 5; point[1].y = 0;point[2].x = 10; point[2].y = 10;Sharp.setPoint(point);}public override void BuilderColors(){List<Colors> colors = new List<Colors>(){new Colors("White",50),new Colors("Gray",70),new Colors("Black",100)};Sharp.setColors(colors);}}

4、指导者：


public class Director{  public Sharp BuildSharp(Builder builder){builder.BuilderSharp();builder.BuilderColors();return builder.GetSharp();}}

5、主程序：


class Program{static void Main(string[] args){Director director = new Director();Builder RectSharp = new RectSharpBuilder();Builder TriangleSharp = new TriangleSharpBuilder();director.BuildSharp(RectSharp);director.BuildSharp(TriangleSharp);Console.ReadLine();}}