白話 Design Pattern (四) Builder pattern

相較於工廠系列的模式，著重在該產生哪一個物件；我們也可能面臨到建構過程本身就複雜的狀況，這時如何組裝出一個物件就可能是要解決的問題了，這裡要提到的是建構者模式(Builder pattern)。

以學生餐廳的例子，如果將聚焦在點餐櫃台的動作，我們發現服務人員在接獲點餐後，分別有以下幾個動作：

炒飯櫃台：1.放上餐盤 、2. 放上免洗筷與鐵湯匙、3.放上炒飯、4.放上附湯。

麵點櫃台：1.放上餐盤 、2. 放上筷子與長湯匙、3.放上麵品、4.放上飲料 。


想想看，怎麼作比較好？

1.這次的重點在餐點的產生過程比較複雜，最好能夠將過程侷限在服務人員身上，點餐的學生只要享用該完成品，不需知道，也不需參予整個過程。

2.仔細分析，櫃台人員都有相同的四個動作，抽象的描述為：
1) 放上餐盤、2) 放上餐具、3) 放上餐點、4) 放上附湯飲料。

3.所以我們可以想像，整個模型有兩個部分：

1)執行四個動作：這部分兩個櫃台都一樣，見下圖的點餐服務

2) 對四個動作的各自表述：有一個抽象的餐點Builder與繼承它的炒飯Builder、麵食Builder

故，Builder Pattern的類別圖如下：

其中的Director就是負責執行各步驟並產出產品，Builder則確保了其繼承者都會有N個步驟。也有人將Director合併到Builder內，成為一種較簡化的變形。而這個模式中的幾個建構步驟，也可能與工廠系列的模式合作。

總之，Builder模式的重點有：

1.生產的流程複雜，需要被封裝。

2.每個builder都有相同的Ｎ個步驟或零件（步驟有先後順序，零件則無）。


前述的用法，產品較類似套餐，即各步驟或零件是固定的，選了Ａ套餐，便能決定了每個部分是什麼。但實務上，如果到速食店點餐，雖然有分：主餐、副食、飲料三個部分，但可能個部分都是消費者當下選擇的（主餐可選雞塊／漢堡／雞堡、副食可選薯條／薯餅...），那就不可能在設計時期(Design Time)把所有的組合Builder都寫好，而需要代入多個參數，像下列：

餐點 A = new 餐點Builder(主食.雞塊, 副食.薯條, 飲料.coca).build();

那麼，如果建構時所需的參數非常多，要怎麼辦？下例是使用了Fluent Interface的技巧，讓新增客戶資料時，可以像以下這樣，簡潔易讀。

客戶 A = new 客戶Builder()
            .Name("Rock")
            .email("xxx@ooo.com")
            .cellphone("09xx123456")
            .build();

大致的寫法是：

public class 客戶
{
   public 客戶(string ID, string Name, string email, string cellphone)
   {
    ...
   }
}

public class 客戶Builder
{
   private 客戶 _Customer;

   string _Name;
   string _email;
   string _cellphone;

   public string Name(string Name)
   {
      _Name = Name;
      return(this);
   }

   public string email(string email)
   {
      _email = email;
      return(this);
   }

   public string cellphone (string cellphone)
   {
      _cellphone = cellphone;
      return(this);
   }

   public 客戶 build()
   {
      _Customer = new 客戶(_Name, _email, _cellphone);
      return(_Customer);
   }

}

最後，如果有人因為看到Builder中包含了多個建置方法，而覺得會跟Abstract Factory搞混，這裡整理了Builder Pattern與Abstract Factory Pattern的不同：

1) Builder著重在隱藏複雜的建置步驟，最後只傳回一個產品。

2) Abstract Factory則是為了維護一系列產品的關聯，會產出某系列的多項產品。

3) Builder模式中，Client不需要認識各個零件的型態。（只要『吃』產出的餐點）

4) Abstract Factory中，Client認識各項的抽象型別或介面，並能使用它們。