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C#面向对象设计模式纵横谈:Builder 生成器模式

作者: 山天大畜  来源: 博客园  发布时间: 2010-11-02 15:34  阅读: 1070 次  推荐: 1   原文链接   [收藏]  

  Builder模式的缘起

  假设创建游戏中的一个房屋House设施,该房屋的构建由几个部分组成,且各个部分要富于变化。如果使用最直观的设计方法,每一个房屋部分的变化,都将导致房屋构建的重新修正……

  动机(Motivation)

  在软件系统中,有时候面临着“一个复杂对象”的创建工作,其通常由各个部分的子对象用一定的算法构成;由于需求的变化,这个复杂对象的各个部分经常面临着剧烈的变化,但是将它们组合在一起的算法却相对稳定。如何应对这种变化?如何提供一种“封装机制”来隔离出“复杂对象的各个部分”的变化,从而保持系统中的“稳定构建算法”不随着需求改变而改变?

  意图(Intent

  将一个复杂对象的构建与其表示相分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

                              ——《设计模式》GoF

  结构(Structure)

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  协作(Collaborations)

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  游戏框架中的Builder应用

  系统接口部分Builder

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  Builder不需要关心具体的门是什么样子的,墙是什么样子的,它只是定义了轴线的东西。系统相对稳定的部分Director

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  系统相对变化的部分ConcreteBuilder

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  Client

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  Director和抽象类Builder是绑定的比较紧的,但是在它里面,没有任何具体ConcreteBuilder的任何信息。也就是说,Director不会被具体依赖所改变,当ConcreteBuilder改变时,Director不用变。另外,客户端需要new一个ConcreteBuilder,当ConcreteBuilder改变时,这个程序还是需要改变Client。这里我们可以用一种动态的机制回避这种改变。我们可以从一个配置文件里面读取ConcreteBuilder具体类的名字,和程序集的名字,然后通过动态反射,让客户程序不发生任何依赖的改变。

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  这样,当ConcreteBuilder需要改变的时候,只需要新增一个Builder的子类,修改一下配置文件就可以了。这是非常符合开放封闭原则的,对扩展开放,对更改关闭。这也符合依赖倒置原则。房屋的构建过程是一个高层抽象,房屋的具体实现细节依赖于高层抽象。高层抽象比较稳定,底层实现细节比较多变。

Builder模式的几个要点

  Builder模式主要用于“分步骤构建一个复杂的对象”。在这其中“分步骤”是一个稳定的算法(即Director,如上面例子中的GameManager),而复杂对象的各个部分(即ConcreteBuilder)则经常变化。变化点在哪里,封装哪里——Builder模式主要在于应对“复杂对象各个部分”的频繁需求变动。其缺点在于难以应对“分步骤构建算法”的需求变动。(例如房屋构造如果经常改变,那么这个Builder模式也没有意义了)

  AbstractFactory模式解决“系列对象”的需求变化,Builder模式解决“对象部分”的需求变化。Builder模式通常和Composite模式组合使用。

  .NET框架中的Builder应用

  在ASP.Net中,我们在写一个Page类时,这个类继承自System.Web.UI.Page。Page其实就是一个Builder,它是一个容器。它有很多方法,就是所谓的BuilderPart()方法,例如:OnInit()、OnLoad()、OnPreRender()、Render()等,它们都是虚方法,我们都可以去重写,提供我们自己的实现。当我们编译到bin文件夹下的dll时,我们就生成了一个我们自己的ConcreteBuilder实例。实际上系统使用的是Page基类。

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