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

3 引入Builder模式

就Builder模式来说，最重要的当然是Build行为的抽象。以本例而言，要创建一个Equipment对象，需要Build的是Port和Machine对象，所以我们可以定义两个Build方法的抽象。

void BuildPort();

void BuildMachine(string machineName);

按照这样一个原则，我们可以建立如图1所示的类图。

实现代码如下：

public abstract class EQPBuilder

...{

    protected Equipment m_equipment;

    protected Machine m_machine;



    public EQPBuilder()

    ...{

        m_equipment = new Equipment();

    }



    public abstract void BuildPort();

    public virtual void BuildMachine(string name)

    ...{

        m_machine = new Machine(name);

        m_equipment.Name = name;

        m_equipment.Machine = m_machine;

    }

    public Equipment GetEQP()

    ...{

        return m_equipment;

    }

 }



 public class InputEQPBuilder:EQPBuilder

 ...{

    public override void BuildPort()

    ...{

        Port port = new InputPort();

        m_equipment.AddPort(port);

    }

    public override void BuildMachine(string name)

    ...{

        base.BuildMachine(name);

        m_machine.PortType = "Input";

    }

 }



 public class OutputEQPBuilder:EQPBuilder

 ...{

    public override void BuildPort()

    ...{

        Port port = new OutputPort();

        m_equipment.AddPort(port);

    }

    public override void BuildMachine(string name)

    ...{

        base.BuildMachine(name);

        m_machine.PortType = "Output";

    }

 }



 public class IOPutEQPBuilder:EQPBuilder

 ...{

    public override void BuildPort()

    ...{

        Port inputPort = new InputPort();

        Port outputPort = new OutputPort();



        m_equipment.AddPort(inputPort);

        m_equipment.AddPort(outputPort);

    }

    public override void BuildMachine(string name)

    ...{

        base.BuildMachine(name);

        m_machine.PortType = "InputOutput";

    }

}

由于Builder子类对于Port对象的创建完全不同，因此我们将父类EQPBuilder中的CreatePort方法定义为抽象方法；至于创建Machine对象的CreateMachine方法，则因为具有一些共同的逻辑，可以在父类中提供实现，所以被定义为虚方法，并将相同的逻辑抽象到父类中。EQPBuilder的子类需要重写父类的CreateMachine方法，并在调用父类的CreateMachine方法后，根据创建的Port对象的不同，分别设置Machine对象的PortType值。

此外，在抽象类EQPBuilder中，定义了GetEQP方法，用于返回一个Equipment对象，这个对象其实就是EQPBuilder类型对象所创建的产品。由于各个Builder子类返回Equipment对象的实现逻辑完全一样，因而被定义为普通方法。

在Builder模式的实现中，已经有了Product（产品）角色Equipment类对象，有了Builder（建造者）角色EQPBuilder类对象，以及它的派生子类。现在还缺少一个Director（指导者）角色，用以引入具体建造者角色，指导完成产品的创建。该角色类似于工厂模式中的工厂对象。因此，我将其定义为LCDFactory，便于调用者理解其职能。

public static class LCDFactory

...{

    public static Equipment CreateEQP(EQPBuilder buider, string name)

    ...{

        buider.BuildPort();

        buider.BuildMachine(name);

        return buider.GetEQP();

    }

}

由于LCDFactory类的静态方法CreateEQP接受的参数是抽象类EQPBuilder，所以指导者角色与建造者角色之间仅存在弱依赖关系，保证了Builder的扩展不会影响产品的创建，类图如图2所示。

与标准的Builder模式不同，为了调用方便，我将EQPBuilder类型中的GetEQP方法也封装到了LCDFactory类中，因此客户端的调用方式应该如下所示。

class Program

...{

    static void Main(string[] args)

    ...{

        EQPBuilder builder = new InputEQPBuilder();

        Equipment eqp = LCDFactory.CreateEQP(builder, "InputMachine");

        eqp.Run();



        builder = new IOPutEQPBuilder();

        eqp = LCDFactory.CreateEQP(builder, "InputOutputMachine");

        eqp.Run();



        Console.Read();

    }

}

4 从容应对扩展

即使创建Equipment的需求发生了变化，应用了Builder模式的设计也能够从容应对。例如，要求创建的Equipment包含一个Machine对象，一个Input类型的Port，两个Output类型的Port，那么我们可以在不修改原有程序集的前提下，新定义一个IO2PutEQPBuilder类，并继承自抽象类EQPBuilder。

public class IO2PutEQPBuilder:EQPBuilder

 ...{

    public override void BuildPort()

    ...{

        Port inputPort = new InputPort();

        Port outputPort1 = new OutputPort();

        Port outputPort2 = new OutputPort();



        m_equipment.AddPort(inputPort);

        m_equipment.AddPort(outputPort1);

        m_equipment.AddPort(outputPort2);

    }

    public override void BuildMachine(string name)

    ...{

        base.BuildMachine(name);

        m_machine.PortType = "InputOutput2";

    }

}

此时，客户端可以根据传递进来的EQPBuilder类型对象，生产出新的Equipment产品。例如：

class Program

    ...{

        static void Main(string[] args)

        ...{

            EQPBuilder builder = new IO2PutEQPBuilder();

            Equipment eqp = LCDFactory.CreateEQP(builder,

                 "InputOutput2Machine");

            eqp.Run();



            Console.Read();

        }

    }

我们甚至可以引入配置文件，利用反射技术动态创建具体的EQPBuilder对象，从而完全达到松散耦合、开放扩展的目的。本例是项目开发的真实实践，通过对Builder模式的引入，给程序结构带来了有利的变化。这足以证明，如果能够合理地运用设计模式，就足以弥补好的设计与坏的设计之间巨大的鸿沟。

作者简介：

张逸，网名Bruce Zhang、Wayfarer

张逸作为一名高级软件工程师，曾先后在中兴通讯、HP任职，参与了AAA（Authorization Authentication Accounting）、BOE-CIMS（BOE-Computer Integration Manufacture System）、NCIC-CRM（Nissan-Customer Relation Management）等项目与模块的设计与开发。作为Microsoft MVP（Most Valuable Professional），他主要从事.NET平台下架构设计与开发的工作，熟悉C#，ASP.NET，Web Service，.NET Remoting，WCF等技术。张逸在面向对象领域具有一定的造诣，特别是设计模式、测试驱动开发、极限编程与UML等技术与思想的运用。著有《软件设计精要与模式》一书，由电子工业出版社出版。您可以通过电子邮件地址zhangyi_2003@163.com或者访问他的个人主页http://www.brucezhang.com与他交流。

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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