Builder模式应用实践-技术开发专区

Builder模式应用实践

作者：张逸编辑： IT168 2007-03-20 13:06

在GOF所著的《设计模式》一书中，描述了Builder模式的意图：“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。”按照封装变化的原理，Builder模式实则是封装对象创建的变化，但它与Factory Method模式、Abstract Factory模式不同的是，所谓对象的创建，主要是指对象内部构件的创建。形象地说，Builder模式就好似生产线的装配工人，可以接收多种方式与顺序组装各种零部件。本章，将给出我参与设计与开发的CIMS系统中的一个需求，详细讲解Builder模式的应用。

1 需求分析——装配设备对象

在CIMS（Computer Integrated Manufacture System）项目中，有这样一个需求。系统中需要创建Equipment对象，这些对象由Machine对象和多个Port对象组成。Port对象包含两种类型：Input与Output。在Machine对象中，定义了PortType属性，它的值与Port对象的类型相对应。从目前的需求来看，Equipment对象，存在如下三种组成情况。

— 一个Machine对象，一个Input类型的Port对象；

— 一个Machine对象，一个Output类型的Port对象；

— 一个Machine对象，一个Input类型的Port对象，一个Output类型的Port对象。

客户方不排除将来有增加新的Equipment组合的可能。

需求清晰而简单，我们可以非常容易地识别出Port、Machine、Equipment对象。Port类的定义如下：

public abstract class Port

...{

    public abstract void Transfer();

}



public class InputPort:Port

...{

    public override void Transfer()

    ...{

        Console.WriteLine("Input");

    }

}

public class OutputPort:Port

...{

    public override void Transfer()

    ...{

        Console.WriteLine("Output");

    }

}

Port对象由于类型的不同，方法Transfer会有不同的实现，因此，我们定义了一个抽象Port类，然后定义其子类InputPort和OutputPort，分别代表两种不同类型的Port。

Machine类的定义相对比较简单，如下所示。

public class Machine

...{

    public Machine() ...{ }

    public Machine(string name)

    ...{

        m_name = name;

    }



    private string m_name;

    private string m_portType;



    public string Name

    ...{

        get ...{ return m_name; }

        set ...{ m_name = value; }

    }



    public string PortType

    ...{

        get ...{ return m_portType; }

        set ...{ m_portType = value; }

    }



    public void Run()

    ...{

        Console.WriteLine("The machine {0} is running!", m_name);

    }

由于Equipment对象可能会包含多个Port，因此Equipment类引入集合对象来保存Port对象，并利用泛型限制集合元素的类型，通过强类型的方式避免强制转换时可能出现的异常或错误。

public class Equipment

...{

     public Equipment()

     ...{

         m_list = new List<Port>();

     }



     private Machine m_machine;

     private List<Port> m_list;

     private string m_name;



     public Machine Machine

     ...{

         get ...{ return m_machine; }

         set ...{ m_machine = value; }

     }

     public List<Port> PortsList

     ...{

         get ...{ return m_list; }

     }

     public string Name

     ...{

         get ...{ return m_name; }

         set ...{ m_name = value; }

     }



     public void AddPort(Port port)

     ...{

         m_list.Add(port);

     }

    public void RemovePort(Port port)

    ...{

         m_list.Remove(port);

     }

     public void Run()

     ...{

         Console.WriteLine("The Equipment {0} is running as below...",m_name);

         foreach (Port port in m_list)

         ...{

             port.Transfer();

         }

         m_machine.Run();

     }

 }

Equipment的Run方法会遍历m_list中的元素，并执行Port类型的Transfer方法，然后再执行Machine对象的Run方法。

第1页：需求分析——装配设备对象第2页：糟糕的设计第3页：引入Builder模式

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