7.建造者模式

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  1. 7,创建型模式-建造者模式
    1. 7.1 基础知识
      1. 学习难度：4
      2. 使用频率：2
      3. 总分：4
      4. 定义
      5. 说人话
      6. 结构图
      7. 实现步骤
      8. 说明
    2. 7.2 模版代码
      1. 产品类
      2. 建造者接口和具体建造者
      3. 指挥官
      4. 客户端
    3. 7.3 CSharp实践
      1. 实践需求
      2. 车产品类
      3. 车建造者接口和具体车建造者类
      4. 车指挥官类
      5. 客户端
    4. 7.4 Unity实践
      1. 实践需求
      2. 英雄产品类
      3. 英雄建造者接口和具体英雄建造者类
      4. 英雄指挥官
      5. 客户端
      6. 运行结果

7,创建型模式-建造者模式

7.1 基础知识

学习难度：4

使用频率：2

总分：4

定义

建造者模式（Builder Pattern）将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

说人话

建造者拆分建造产品的过程，指挥者指挥建造者如何建造，最终得到产品对象。

结构图

实现步骤

  • 产品类：定义产品属性和展示产品方法
  • 建造者接口：定义建造产品属性方法和返回产品方法
  • 具体建造者类：实现建造者接口，定义实例化的私有产品对象
  • 指挥者类：定义建造者对象在构造函数传入初始化，定义构建产品方法，指挥建造者对象如何建造产品属性
  • 客户端：创建具体建造者，创建指挥者传入具体建造者，指挥者构建的产品，具体建造者得到产品，展示产品

说明

建造者模式常用于构建复杂对象，当一个对象的构建过程比较复杂，而且对象的各个部分之间存在着复杂的构建顺序或依赖关系时，可以考虑使用建造者模式。通过建造者模式，可以将构建过程分解成多个简单的步骤，使得构建过程更加灵活，同时也易于扩展和维护。

7.2 模版代码

产品类

// 产品类
class Product
{
    public string Part1 { get; set; }
    public string Part2 { get; set; }

    public void Show()
    {
        Console.WriteLine($"展示产品 Part1: {Part1}, Part2: {Part2}");
    }
}

建造者接口和具体建造者

// 建造者接口
interface IBuilder
{
    void BuildPart1();
    void BuildPart2();
    Product GetResult();
}

// 具体建造者类
class ConcreteBuilder : IBuilder
{
    private Product product = new Product();

    public void BuildPart1()
    {
        product.Part1 = "我是ConcreteBuilder创建的Part1";
    }

    public void BuildPart2()
    {
        product.Part2 = "我是ConcreteBuilder创建的Part2";
    }

    public Product GetResult()
    {
        return product;
    }
}

指挥官

// 指挥者类
class Director
{
    private IBuilder builder;

    public Director(IBuilder builder)
    {
        this.builder = builder;
    }

    public void Construct()
    {
        builder.BuildPart1();
        builder.BuildPart2();
    }
}

客户端

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 创建具体建造者
        IBuilder builder = new ConcreteBuilder();
        
        // 创建指挥官传入具体建造者
        Director director = new Director(builder);

        // 指挥官构建的产品
        director.Construct();
        
        // 具体建造者得到产品
        Product product = builder.GetResult();

        // 展示产品 
        product.Show();//展示产品 Part1: 我是ConcreteBuilder创建的Part1, Part2: 我是ConcreteBuilder创建的Part2
    }
}

7.3 CSharp实践

实践需求

使用建造者模式建造宝马和奔驰的车，要求要构建发动机，轮子，车身

车产品类

//车产品类
public class CarProduct
{
    //汽车的各个部件，可以是任意类型
    public string Engine { get; set; } //发动机
    public string Wheel { get; set; } //轮子
    public string Body { get; set; } //车身

    //启动汽车
    public void RunCar()
    {
        Console.WriteLine("汽车启动，发动机是{0}，轮子是{1}，车身是{2}", Engine, Wheel, Body);
    }
}

车建造者接口和具体车建造者类

//车建造者接口
public interface ICarBuilder
{
    //创建发动机的抽象方法
    public abstract void BuildEngine();

    //创建轮子的抽象方法
    public abstract void BuildWheel();

    //创建车身的抽象方法
    public abstract void BuildBody();

    //获取产品的抽象方法
    public abstract CarProduct GetCarProduct();
}

//奔驰车建造者类
class BenzCarBuilder : ICarBuilder
{
    //创建一个空的汽车对象
    private CarProduct carProduct = new CarProduct();

    //重写创建发动机的方法，设置汽车对象的发动机属性为奔驰发动机
    public void BuildEngine()
    {
        carProduct.Engine = "奔驰发动机";
    }

    //重写创建轮子的方法，设置汽车对象的轮子属性为奔驰轮子
    public void BuildWheel()
    {
        carProduct.Wheel = "奔驰轮子";
    }

    //重写创建车身的方法，设置汽车对象的车身属性为奔驰车身
    public void BuildBody()
    {
        carProduct.Body = "奔驰车身";
    }

    //重写获取产品的方法，返回构建好的汽车对象
    public CarProduct GetCarProduct()
    {
        return carProduct;
    }
}

//宝马车建造者
class BMWCarBuilder : ICarBuilder
{
    //创建一个空的汽车对象
    private CarProduct carProduct = new CarProduct();

    //重写创建发动机的方法，设置汽车对象的发动机属性为宝马发动机
    public void BuildEngine()
    {
        carProduct.Engine = "宝马发动机";
    }

    //重写创建轮子的方法，设置汽车对象的轮子属性为宝马轮子
    public void BuildWheel()
    {
        carProduct.Wheel = "宝马轮子";
    }

    //重写创建车身的方法，设置汽车对象的车身属性为宝马车身
    public void BuildBody()
    {
        carProduct.Body = "宝马车身";
    }

    //重写获取产品的方法，返回构建好的汽车对象
    public CarProduct GetCarProduct()
    {
        return carProduct;
    }
}

车指挥官类

//指挥者官，包含一个抽象建造者类型的属性和一个构建产品的方法
class CarDirector
{
    //抽象建造者类型的属性，用来接收具体建造者对象
    private ICarBuilder builder;

    //构造函数，用来初始化抽象建造者属性
    public CarDirector(ICarBuilder builder)
    {
        this.builder = builder;
    }

    //构建产品的方法，可以指定创建产品的各个部件的顺序和逻辑
    public void Construct()
    {
        //先创建发动机
        builder.BuildEngine();
        //再创建轮子
        builder.BuildWheel();
        //最后创建车身
        builder.BuildBody();
    }
}

客户端

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        ICarBuilder benzBuilder = new BenzCarBuilder();
        CarDirector director = new CarDirector(benzBuilder);
        director.Construct();
        CarProduct benzCarProduct = benzBuilder.GetCarProduct();
        benzCarProduct.RunCar();//汽车启动，发动机是奔驰发动机，轮子是奔驰轮子，车身是奔驰车身
        
        ICarBuilder bmwBuilder = new BMWCarBuilder();
        CarDirector bmwDirector = new CarDirector(bmwBuilder);
        bmwDirector.Construct();
        CarProduct bmwCarProduct = bmwBuilder.GetCarProduct();
        bmwCarProduct.RunCar();//汽车启动，发动机是宝马发动机，轮子是宝马轮子，车身是宝马车身
    }
}

7.4 Unity实践

实践需求

使用建造者模式，建造暗夜猎手薇恩和无极剑圣易，建造时要传入名字和英雄位置分类

英雄产品类

public class HeroProduct
{
    public string name;
    public string roleLane;
    public const string PrefabConstPath = "Lesson08_创建型模式_建造者模式";

    public void CreateHeroPrefab()
    {
        Debug.Log($"创建英雄，英雄名字是{name}，位置是{roleLane}");
        GameObject prefab = Resources.Load<GameObject>(PrefabConstPath +"/" +name);
        GameObject.Instantiate(prefab, Vector3.zero, Quaternion.identity);
    }
}

英雄建造者接口和具体英雄建造者类

public interface IHeroBuilder
{
    void SetName();
    void SetRoleLane();
    HeroProduct ReturnHeroProduct();
}

public class VayneBuilder:IHeroBuilder
{
    private readonly HeroProduct heroProduct = new HeroProduct();
    
    public  void SetName()
    {
        heroProduct.name = "Vayne";
    }

    public  void SetRoleLane()
    {
        heroProduct.roleLane = "ADC";
    }

    public  HeroProduct ReturnHeroProduct()
    {
        return heroProduct;
    }
}

public class YiBuilder:IHeroBuilder
{
    private readonly HeroProduct heroProduct = new HeroProduct();
    
    public  void SetName()
    {
        heroProduct.name = "Yi";
    }

    public  void SetRoleLane()
    {
        heroProduct.roleLane = "Jungle";
    }

    public  HeroProduct ReturnHeroProduct()
    {
        return heroProduct;
    }
}

英雄指挥官

public class HeroDirector
{
    private IHeroBuilder heroBuilder;

    public HeroDirector(IHeroBuilder heroBuilder)
    {
        this.heroBuilder = heroBuilder;
    }

    public void Construct()
    {
        heroBuilder.SetName();
        heroBuilder.SetRoleLane();
    }
}

客户端

public class TestBuilderPattern : MonoBehaviour
{
    void Start()
    {
        IHeroBuilder vayneBuilder = new VayneBuilder();
        IHeroBuilder yiBuilder = new YiBuilder();
    
        ShowHero(vayneBuilder);
        ShowHero(yiBuilder);
    }

    public void ShowHero(IHeroBuilder heroBuilder)
    {
        HeroDirector heroDirector = new HeroDirector(heroBuilder);
        heroDirector.Construct();
    
        HeroProduct heroProduct  = heroBuilder.ReturnHeroProduct();
        heroProduct.CreateHeroPrefab();
    }
}

运行结果

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