[C#教学备课] 程序设计"Builder模式"训练场景:[西安航天技师学院]实训中心某工件的加工过程

场景：

[西安航天技师学院]实训中心某工件的加工过程，有两道主要工序,ProcessA,ProcessB。工序的数量及顺序一般情况下是固定的，车间的调度员 ProcessDirector负责调度，本次任务，打算安排三台精度不同的设备 ProductBuilder1、ProductBuilder2、ProductBuilder3 同时工作，完成这种加工任务。三台设备由于精度不同，所作出的产品精度可能也不一样。

任务:

请用C#代码，采用Builder模式近似模拟本次加工过程。

UML类图:

 

 

代码演练:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace BuilderMode
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ProcessDirector processDirector = new ProcessDirector();
            Builder b1 = new ProductBuilder1();
            Builder b2 = new ProductBuilder2();
            Builder b3= new ProductBuilder3();

            processDirector.Construct(b1);
            Product p1 = b1.GetResult();
            p1.Show();

            processDirector.Construct(b2);
            Product p2 = b2.GetResult();
            p2.Show();

            processDirector.Construct(b3);
            Product p3 = b3.GetResult();
            p3.Show();

            Console.Read();
        }
    }

    class ProcessDirector
    {
        public void Construct(Builder builder)
        {
            builder.BuildProcessA();
            builder.BuildProcessB();
        }
    }

    abstract class Builder
    {
        public abstract void BuildProcessA();
        public abstract void BuildProcessB();
        public abstract Product GetResult();
    }

    class ProductBuilder1 : Builder
    {
        private Product product = new Product();

        public override void BuildProcessA()
        {
            product.Add("高精度 工序0101");
        }

        public override void BuildProcessB()
        {
            product.Add("高精度 工序0102");
        }

        public override Product GetResult()
        {
            return product;
        }
    }

    class ProductBuilder2 : Builder
    {
        private Product product = new Product();
        public override void BuildProcessA()
        {
            product.Add("中精度 工序0201");
        }
        public override void BuildProcessB()
        {
            product.Add("中精度 工序0202");
        }
        public override Product GetResult()
        {
            return product;
        }
    }

    class ProductBuilder3 : Builder
    {
        private Product product = new Product();
        public override void BuildProcessA()
        {
            product.Add("低精度 工序0301");
        }
        public override void BuildProcessB()
        {
            product.Add("低精度 工序0302");
        }
        public override Product GetResult()
        {
            return product;
        }
    }

    class Product
    {
        IList<string> processes = new List<string>();

        public void Add(string process)
        {
            processes.Add(process);
        }

        public void Show()
        {
            Console.WriteLine("\n产品工序创建: ");
            foreach (string process in processes)
            {
                Console.WriteLine(process);
            }
        }
    }


}

深度总结:

Builder设计模式主要是用于创建一些复杂的对象，这些对象内部建造顺序通常是稳定的，但对象内部的具体构建通常面临复杂的变化。此模式的好处就是使得建造代码与表示代码分离，由于建造者隐藏了该产品是如何组装，所以若需要改变一个产品的内部表示，只需要再定义一个具体的建造者九可以了。即构建过程相同，但是子部件却不相同。或者说创建者模式的重心在于分离构建算法和具体的构造实现，从而使得构建算法可以重用，具体的构造实现可以很方便的扩展和切换，从而可以灵活的组合来构造出不同的产品对象。

创建者模式分成两个很重要的部分：

• Builder接口，定义了如何构建各个部件，也就是知道每个部件功能如何实现，以及如何将这些部件装配到产品中去；
• ProcessDirector，ProcessDirector是知道如何组合来构建产品，也就是说ProcessDirector负责整体的构建算法，而且通常是分步骤的来执行。

不管如何变化，Builder模式都存在这么两个部分，一个部分是部件构造装配，另一个部分是整体构建算法。Director负责产品的组装，控制生产过程而Buidler是负责产品的部件生产的。这样就可以达到“部件”和“过程”的解耦。创建者模式使用 在使用创建者模式的时，让客户端创造Director，在Director里面封装整体构建算法，然后让Director去调用Builder，让Builder来封装具体部件的构建功能。

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，但是将他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。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。

要点在于：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，而复杂对象的各个部分则经常变化。