十一、建造者模式

1. 何为建造者模式

定义：将一个复杂对象的构建与它的表现分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表现。

建造者模式负责将构建复杂对象的过程和它的部件解耦，也就是过程和部件的解耦。比如说汽车，是一个很复杂的对象，它有很多的部件，车轮、发动机、座椅、车门、邮箱等等；它的组装过程也很复杂（需要专业人士按照步骤进行装配），建造者模式就是为了将部件和组装过程分开。

建造者模式最大的好处就是使得构建过程和表现分离，因此若需要改变一个产品的表现，只需重新定义一个具体的建造者就可以了。举个例子，我们将车的组装过程独立处来，用这个组装过程可以组装出宝马、奔驰或者其他车型，如果要组装新的车型，我们只需要重新定义一个具体的构造者（用于产品表现的类）就可以了。

2. 情景设置

在软件系统中，有时候会遇到一个复杂对象（比如上面例子中的汽车）的创建，它通常由几个部分的子对象采用一定的算法（过程）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（比如上面例子中，各种车型用的车门、方向盘、发动机等，是不一样的），但是将各个部分组合在一起的算法（过程）时相对稳定的。

建造者模式就是在这样的需求下诞生的，它封装了变化点（组成部分），使得同样的构建过程可以创建不同的表现。建造者模式结构图如图2-1所示：

图2-1

从结构图可以看到，生成器模式有两个重要的角色：Director(指导者)和Builder(建造者)。Director知道Builder应该建造什么(建造的过程)，Builder知道如何建造(表现)。在Director类中定义了一个construct方法，指导具体的建造者ConcreteBuilder的对象去buildPart。Builder是一个抽象接口(协议)，该协议中包含建造各个部分的方法(buildPart)，用来构建实际的产品Product，另外还有一个getResult方法，用来向客户端返回构建完成的Product。

这样说不知道大家是不是感觉很抽象？那咱们用一个生活的例子来通俗点说。比如现在我要在老家修一个房子，首先我不知道怎么修房子（砌墙，缺建造者），然后我也不知道怎么设计（修几个房间，房间的布局，房间的窗户怎么设计等等，缺指导者），于是我找来一帮民工(建造者)，他们会砌墙；另外我还得找设计师(指导者)，他知道怎么设计；最后，我还要确保民工(建造者)听设计师(指导者)的指导，哪里需要砌一堵墙，哪里需要安装窗户等等，这样民工(建造者)就开始盖房子，在这个建造过程中，设计师(指导者)只负责设计和下达命令。房子建成功后，民工(建造者)向我交房。说白了，就是Director(指导者)负责把控宏观方面(过程)，Builder(建造者)负责把控微观方面(表现) 。

3. 代码实现

（1）Product

@interface Product : NSObject
{
    NSMutableArray *arrParts;
}

- (void)addPart:(NSString *)part;  // 添加产品的各个部分
- (void)show;  // 展示产品

@end


@implementation Product

- (instancetype)init
{
    if (self = [super init]) {
        arrParts = [NSMutableArray array];
    }
    return self;
}

- (void)addPart:(NSString *)part
{
    [arrParts addObject:part];
}

- (void)show
{
    for (NSString *strPart in arrParts)
    {
        NSLog(@"%@",strPart);
    }
}

@end

（2）Builder

@class Product;
@protocol Builder <NSObject>

- (void)addPartOne;
- (void)addPartTwo;
- (Product *)getResult;

@end

（3）Director

@interface Director : NSObject

- (void)construct:(id<Builder>)builder;

@end


@implementation Director

- (void)construct:(id<Builder>)builder
{
    [builder addPartOne];
    [builder addPartTwo];
}

@end

（4）ConcreteBuilder

@interface ConcreteBuilder : NSObject<Builder>
{
    Product     *product;
}

@end


@implementation ConcreteBuilder

- (instancetype)init
{
    if (self = [super init]) {
        product = [[Product alloc] init];
    }
    return self;
}

- (void)addPartOne
{
    [product addPart:@"part one"];
}

- (void)addPartTwo
{
    [product addPart:@"part two"];
}

- (Product *)getResult
{
    return product;
}
@end

（5）客户端调用

 Director *director = [[Director alloc] init];
 id<Builder> builder = [[ConcreteBuilder alloc] init];
        
[director construct:builder];
Product *product = [builder getResult];
[product show];

建造者模式常用于如下情形：

a. 需要创建涉及各种部件的复杂对象。创建对象的算法应该独立于部件的装配方式。
b. 构建过程需要以不同的方式构建对象。