引言
在軟體測驗中，一個專案的自動化測驗包括UI自動化、API自動化、壓力自動化等，把這些不同型別的自動化測驗組裝在一起變構成了一個專案的自動化測驗，通過執行專案的自動化測驗變能執行他的所有型別的自動化測驗，當然，在生活中也有類似的，比如電腦，由CPU、磁盤、顯卡等部分組成，一輛車由輪胎、車體、發動機等部件構成，客戶在買車的時候并不知道該車是如何組裝的，他只需要會開這輛車就行了，在設計模式中，我們將類似的復雜物件的各個部分按照一定的演算法組合在一起，這種物件的創建作業便稱為建造者模式，
簡介
定義
建造者模式（Builder Pattern）使用多個簡單的物件一步一步構建成一個復雜的物件，將復雜的構建與其表示相分離，使得同樣的構建程序可以創建不同的表示，這種型別的設計模式屬于創建型模式，它提供了一種創建物件的最佳方式，
主要解決的問題
在軟體系統中，有時候面臨一個"復雜物件"的創建作業，其通常由各個部分的子物件用一定演算法構成;由于需求的變化，這個復雜物件的各個部分經常面臨著劇烈的變化，但是將它們組合到一起的演算法卻相對穩定，如何應對這種變化？如何提供一種“封裝機制”來隔離出“復雜物件的各個部分”的變化，從而保持系統中的“穩定構建演算法”不隨著需求改變而改變？
將一個復雜物件的構建與其表示相分離，使得同樣的構建程序可以創建不同的表示， 變與不變分離開，
結構圖
主要角色
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抽象建造者角色（Builder）：為創建一個Product物件的各個部件指定抽象介面，以規范產品物件的各個組成成分的建造，一般而言，此角色規定要實作復雜物件的哪些部分的創建，并不涉及具體的物件部件的創建，
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具體建造者（ConcreteBuilder）
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實作Builder的介面以構造和裝配該產品的各個部件，即實作抽象建造者角色Builder的方法，
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定義并明確它所創建的表示，即針對不同的商業邏輯，具體化復雜物件的各部分的創建，
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提供一個檢索產品的介面，
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構造一個使用Builder介面的物件即在指導者的呼叫下創建產品實體，
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指導者（Director）：呼叫具體建造者角色以創建產品物件的各個部分，指導者并沒有涉及具體產品類的資訊，真正擁有具體產品的資訊是具體建造者物件，它只負責保證物件各部分完整創建或按某種順序創建，
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產品角色（Product）：建造中的復雜物件，它要包含那些定義組件的類，包括將這些組件裝配成產品的介面，
具體實作
以一個專案的自動化測驗由UI自動化、API自動化、壓力自動化組成為例，
產品角色，自動化測驗類，
public sealed class AuToTest { // 測驗用例收集 private IList<string> allCases = new List<string>(); // 將所有的測驗用例集中在一起 public void addCases(string testcases) { allCases.Add(testcases); } // 進行測驗 public void Test() { Console.WriteLine("============ 開始執行測驗用例 ============"); foreach (string cases in allCases) { Console.WriteLine(cases + "執行完畢！"); } Console.WriteLine("============ 執行測驗用例結束 ============"); } }
抽象建造者：包含創建產品各個子部件的抽象方法，自動化測驗類，
public abstract class Builder { // 創建UI自動化測驗用例 public abstract void BuildCasesUI(); // 創建介面自動化測驗用例 public abstract void BuildCasesAPI(); // 創建性能自動化測驗 public abstract void BuildCasesStress(); // 獲得組裝好的 public abstract AuToTest GetAuToTest(); }
具體建造者：實作了抽象建造者介面，以百度自動化測驗和華為自動化測驗為例，
public class BaiduBuidler : Builder { AuToTest BaiduAutoTest = new AuToTest(); public override void BuildCasesUI() { BaiduAutoTest.addCases("百度 UI 自動化測驗"); } public override void BuildCasesAPI() { BaiduAutoTest.addCases("百度 API 自動化測驗"); } public override void BuildCasesStress() { BaiduAutoTest.addCases("百度 Stress 自動化測驗"); } public override AuToTest GetAuToTest() { return BaiduAutoTest; } } /// 具體創建者，比如華為 public class HuaWeiBuidler : Builder { AuToTest HuaWeiAutoTest = new AuToTest(); public override void BuildCasesUI() { HuaWeiAutoTest.addCases("華為 UI 自動化測驗"); } public override void BuildCasesAPI() { HuaWeiAutoTest.addCases("華為 API 自動化測驗"); } public override void BuildCasesStress() { HuaWeiAutoTest.addCases("華為 Stress 自動化測驗"); } public override AuToTest GetAuToTest() { return HuaWeiAutoTest; } }
指揮者：呼叫建造者中的方法完成復雜物件的創建，將UI自動化、API自動化、壓力自動化組建成專案自動化測驗，
public class Director { // 所有自動化測驗組裝成一個專案的自動化 public void Construct(Builder builder) { builder.BuildCasesUI(); builder.BuildCasesAPI(); builder.BuildCasesStress(); } }
客戶類，
class Customer { static void Main(string[] args) { Director director = new Director(); Builder baiduBuilder = new BaiduBuidler(); Builder huaweiBuidler = new HuaWeiBuidler(); // 百度專案進行組裝 director.Construct(baiduBuilder); // 組裝完成后進行執行專案的自動化測驗 AuToTest baiduAutoTest = baiduBuilder.GetAuToTest(); baiduAutoTest.Test(); // 華為專案進行自動化測驗 director.Construct(huaweiBuidler); AuToTest huaweiAutoTest = huaweiBuidler.GetAuToTest(); huaweiAutoTest.Test(); } }
完整代碼
using System; using System.Collections.Generic; namespace 建造者模式 { /// <summary> /// 客戶端 /// </summary> class Customer { static void Main(string[] args) { Director director = new Director(); Builder baiduBuilder = new BaiduBuidler(); Builder huaweiBuidler = new HuaWeiBuidler(); // 百度專案進行組裝 director.Construct(baiduBuilder); // 組裝完成后進行執行專案的自動化測驗 AuToTest baiduAutoTest = baiduBuilder.GetAuToTest(); baiduAutoTest.Test(); // 華為專案進行自動化測驗 director.Construct(huaweiBuidler); AuToTest huaweiAutoTest = huaweiBuidler.GetAuToTest(); huaweiAutoTest.Test(); } } /// <summary> /// 建造者模式中的指揮者 /// 不同型別的組裝，Construct 方法里面的實作就是創建復雜物件固定演算法的實作，是相對穩定的 /// </summary> public class Director { // 所有自動化測驗組裝成一個專案的自動化 public void Construct(Builder builder) { builder.BuildCasesUI(); builder.BuildCasesAPI(); builder.BuildCasesStress(); } } /// <summary> /// 自動化測驗類 /// </summary> public sealed class AuToTest { // 測驗用例收集 private IList<string> allCases = new List<string>(); // 將所有的測驗用例集中在一起 public void addCases(string testcases) { allCases.Add(testcases); } // 進行測驗 public void Test() { Console.WriteLine("============ 開始執行測驗用例 ============"); foreach (string cases in allCases) { Console.WriteLine(cases + "執行完畢！"); } Console.WriteLine("============ 執行測驗用例結束 ============"); } } /// <summary> /// 抽象建造者，定義自動化測驗時需要那些內容，和最后創建的結果 /// 在這兒要和組裝進行區分，這不是組裝的型別 /// </summary> public abstract class Builder { // 創建UI自動化測驗用例 public abstract void BuildCasesUI(); // 創建介面自動化測驗用例 public abstract void BuildCasesAPI(); // 創建性能自動化測驗 public abstract void BuildCasesStress(); // 獲得組裝好的 public abstract AuToTest GetAuToTest(); } /// <summary> /// 具體創建者，就是什么專案進行自動化測驗，比如百度 /// </summary> public class BaiduBuidler : Builder { AuToTest BaiduAutoTest = new AuToTest(); public override void BuildCasesUI() { BaiduAutoTest.addCases("百度 UI 自動化測驗"); } public override void BuildCasesAPI() { BaiduAutoTest.addCases("百度 API 自動化測驗"); } public override void BuildCasesStress() { BaiduAutoTest.addCases("百度 Stress 自動化測驗"); } public override AuToTest GetAuToTest() { return BaiduAutoTest; } } /// <summary> /// 具體創建者，就是什么專案進行自動化測驗，比如華為 /// </summary> public class HuaWeiBuidler : Builder { AuToTest HuaWeiAutoTest = new AuToTest(); public override void BuildCasesUI() { HuaWeiAutoTest.addCases("華為 UI 自動化測驗"); } public override void BuildCasesAPI() { HuaWeiAutoTest.addCases("華為 API 自動化測驗"); } public override void BuildCasesStress() { HuaWeiAutoTest.addCases("華為 Stress 自動化測驗"); } public override AuToTest GetAuToTest() { return HuaWeiAutoTest; } } }
執行結果
============ 開始執行測驗用例 ============ 百度 UI 自動化測驗執行完畢！ 百度 API 自動化測驗執行完畢！ 百度 Stress 自動化測驗執行完畢！ ============ 執行測驗用例結束 ============ ============ 開始執行測驗用例 ============ 華為 UI 自動化測驗執行完畢！ 華為 API 自動化測驗執行完畢！ 華為 Stress 自動化測驗執行完畢！ ============ 執行測驗用例結束 ============
適用場景
- 當創建復雜物件的演算法應該獨立于該物件的組成部分以及它們的裝配方式時，
- 相同的方法，不同的執行順序，產生不同的事件結果時，
- 多個部件或零件,都可以裝配到一個物件中，但是產生的運行結果又不相同時，
- 產品類非常復雜，或者產品類中的呼叫順序不同產生了不同的效能，
- 創建一些復雜的物件時，這些物件的內部組成構件間的建造順序是穩定的，但是物件的內部組成構件面臨著復雜的變化，
優缺點
優點：
- 封裝性好，構建和表示分離，
- 擴展性好，各個具體的建造者相互獨立，有利于系統的解耦，
- 客戶端不必知道產品內部組成的細節，建造者可以對創建程序逐步細化，而不對其它模塊產生任何影響，便于控制細節風險，
缺點：
- 產品的組成部分必須相同，這限制了其使用范圍，
- 如果產品的內部變化復雜，如果產品內部發生變化，則建造者也要同步修改，后期維護成本較大，
與工廠模式區別
- 建造者模式更加注重方法的呼叫順序，工廠模式注重創建物件，
- 創建物件的力度不同，建造者模式創建復雜的物件，由各種復雜的部件組成，工廠模式創建出來的物件都一樣
- 關注重點不一樣，工廠模式只需要把物件創建出來就可以了，而建造者模式不僅要創建出物件，還要知道物件由哪些部件組成，
- 建造者模式根據建造程序中的順序不一樣，最終物件部件組成也不一樣，
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