详解C#设计模式编程中生成器模式的使用

一、概述
在软件系统中，有时候面临着复杂的对象创建，该对象由一定算法构成的子对象组成，由于需求变化，这些子对象会经常变换，但组合在一起的算法却是稳定的。生成器模式可以处理这类对象的构建，它提供了一种封装机制来隔离各类子对象的变化，从而保证系统的稳定。
二、生成器模式
生成器模式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。其结构图如下：

• Builder为创建Product对象的各个子对象指定抽象接口。
• ConcreteBuilder实现了Builder接口，用于创建Product对象的各个子对象。
• Director使用Builder来创建Product对象。
• Product表示被构造的复杂对象。

三、示例

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

namespace BuilderPattern
{
  /// <summary>
  /// 所有课程
  /// </summary>
  public class Coures
  {    
    /// <summary>
    /// 保存课程信息
    /// </summary>
    IDictionary<string, decimal> coures = new Dictionary<string, decimal>();

    /// <summary>
    /// 选课
    /// </summary>
    /// <param name="serialNumber"></param>
    /// <param name="score"></param>
    public void Select(string serialNumber, decimal score)
    {
      coures.Add(serialNumber, score);
    }

    /// <summary>
    /// 计算总学分
    /// </summary>
    /// <returns>总学分</returns>
    public decimal ComputeScores()
    {
      decimal scores = 0;
      foreach (KeyValuePair<string, decimal> kvp in coures) 
      {  
        Console.WriteLine(kvp.Key + ":" + kvp.Value);
        Console.WriteLine(" ");
        scores += kvp.Value;
      }
      return scores;
    }
  }
  
  /// <summary>
  /// 选课建造者抽象类，表现(下面的抽象函数)是相对稳定的。
  /// </summary>
  public abstract class Builder
  {
    /// <summary>
    /// 必修课程成绩
    /// </summary>
    public abstract void BuildCompulsory();

    /// <summary>
    /// 选修课程成绩
    /// </summary>
    public abstract void BuildElective();

    /// <summary>
    /// 限制课程成绩
    /// </summary>
    public abstract void BuildRestriction();

    /// <summary>
    /// 获得课程字典对象
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public abstract Coures GetCoures();
  }

  /// <summary>
  /// 本科生选课成绩
  /// </summary>
  public class UndergraduateBuilder : Builder
  {
    private Coures coures = new Coures();

    /// <summary>
    /// 本科生选必修课程成绩
    /// </summary>
    public override void BuildCompulsory()
    {
      coures.Select("001", 80M);
    }

    /// <summary>
    /// 本科生选选修课程成绩
    /// </summary>
    public override void BuildElective()
    {
      coures.Select("101", 85M);
    }

    /// <summary>
    /// 本科生选限制课程成绩
    /// </summary>
    public override void BuildRestriction()
    {
      coures.Select("201", 95M);
    }

    /// <summary>
    /// 本科生选获得课程字典对象
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public override Coures GetCoures()
    {
      return coures;
    }
  }

  /// <summary>
  /// 研究生选课成绩
  /// </summary>
  public class GraduateBuilder : Builder
  {
    private Coures coures = new Coures();

    /// <summary>
    /// 研究生选必修课程成绩
    /// </summary>
    public override void BuildCompulsory()
    {
      coures.Select("S001", 70M);
    }

    /// <summary>
    /// 研究生选选修课程成绩
    /// </summary>
    public override void BuildElective()
    {
      coures.Select("S101", 75M);
    }

    /// <summary>
    /// 研究生选限制课程成绩
    /// </summary>
    public override void BuildRestriction()
    {
      coures.Select("S201", 80M);
    }

    /// <summary>
    /// 研究生选获得课程字典对象
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public override Coures GetCoures()
    {
      return coures;
    }
  }

  /// <summary>
  /// 课程成绩管理类
  /// </summary>
  public class CourseScoresManager
  {
    /// <summary>
    /// 这里的参数便是未确定的
    /// </summary>
    /// <param name="builder"></param>
    public void CourseScoresManager(Builder builder)
    {
      builder.BuildCompulsory();
      builder.BuildElective();
      builder.BuildRestriction();
    }
  }

  class Program
  {
    static void Main(string[] args)
    {      
      /* Builder instance = new UndergraduateBuilder(); */
      Builder instance = new GraduateBuilder();
      CourseScoresManager courseScoresManager = new CourseScoresManager(instance);
      Coures coures = instance.GetCoures();
      decimal totalScores = coures.ComputeScores();
      Console.WriteLine(totalScores);
      Console.WriteLine(" ");
      Console.ReadLine();
    }
  }
}

四、使用场景
      应用场景是当创建一个复杂的对象时，这个对象由各个子对象构成，而由于需求的变化导致子对象的性质也是未确定的。
 我们一般为一个类提供构造函数，并利用这个构造函数完成对象的创建工作。当客户知道为哪个类创建实例，并知道构造函数的参数时(假设是用带参数的构造函数)。然而由于条件的现限制，是无法用通常的方式来构造对象的实例！ 在进行对象构造之前，要逐步收集与构造相关的信息．那么创建对象的过程和对象的表现就应该分离开来。此时对象的表现是相对稳定的。