〇、简介
1、什么是生成器模式？
一句话解释：
在构造一个复杂的对象（参数多且有可空类型）时，通过一个统一的构造链路，可选择的配置所需属性值，灵活实现可复用的构造过程。
生成器模式的重心，在于分离构建算法和具体的构造实现，从而使得构建算法可以重用。采用不同的构建实现，产生不同的产品。所以生成器模式都会存在两个部分：整体构建算法、部件的构造和产品的装配。
官方意图：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。
一个比喻：（班级与各科课代表）
每个班级都需要各科课代表，选人条件也会有多个，比如单科成绩名列前茅、课堂表现活跃等，还有些非必要的条件，例如是否开朗等，根据这些条件就可以制定一个标准，对应的就是统一的 IBuilder 接口。不同的科目都可以实现这个接口去生成自己的课代表。
2、优缺点和使用场景
优点：
客户端不必知道目标对象内部组成的细节，目标对象本身与目标对象的创建过程解耦，使得相同的创建过程可以创建不同的目标对象；
具体创建者可被扩展；
更加精细化的操控目标对象的生成过程，根据生成器提供的步骤逐步构建，可以精细化的控制到产品的内部。
缺点：
目标对象有很多共同特定，不同的目标对象组成类似，差异不是很多。
适用场景：
当创建复杂对象的算法，应该独立于该对象的组成部分，以及它们的装配方式时。
当构造过程必须允许被构造的对象有不同的表示时。
简言之：当一个类的构造函数参数个数超过4个，而且这些参数有些是可选的参数，考虑使用构造者模式。
一、简单的示例代码
如下示例，通过生成器创建一个订单：
// 测试一下
public class Program
{
static void Main(string[] args)
{
OrderBuilder builder = new OrderBuilder();
OrderDirector director = new OrderDirector(builder);
Order order = director.Construct("John Doe", "Product ABC", 2, 10.99m);
Console.WriteLine(order.ToString());
Console.ReadLine();
}
}
// 订单类
public class Order
{
public string CustomerName { get; set; }
public string ProductName { get; set; }
public int Quantity { get; set; }
public decimal TotalPrice { get; set; }
public override string ToString() // 重写 ToString() 定义输出格式
{
return $"Customer: {CustomerName}\nProduct: {ProductName}\nQuantity: {Quantity}\nTotal Price: {TotalPrice}";
}
}
// 生成器接口
public interface IBuilder
{
OrderBuilder SetCustomer(string customerName);
OrderBuilder AddProduct(string productName, int quantity, decimal price);
}
// 订单生成器，实现接口 IBuilder
public class OrderBuilder : IBuilder
{
private Order order;
public OrderBuilder()
{
order = new Order();
}
public OrderBuilder SetCustomer(string customerName)
{
order.CustomerName = customerName;
return this;
}
public OrderBuilder AddProduct(string productName, int quantity, decimal price)
{
order.ProductName = productName;
order.Quantity = quantity;
order.TotalPrice = quantity * price;
return this;
}
public Order Build() // 最后返回创建的 Order 对象
{
return order;
}
}
// 订单导向器，完成具体的构建步骤
public class OrderDirector
{
private OrderBuilder builder;
public OrderDirector(OrderBuilder builder)
{
this.builder = builder;
}
public Order Construct(string customerName, string productName, int quantity, decimal price)
{
builder.SetCustomer(customerName)
.AddProduct(productName, quantity, price);
return builder.Build();
}
}结果输出：
二、生成器模式结构
根据上一章节的示例代码，简单画一个 UML 图，如下：
IBuilder：为创建一个 Order 对象的各个信息而指定抽象接口。
OrderBuilder：实现 IBuilder 的接口以构造和装配该订单的各个部件；定义并明确它所创建的表示；提供一个获取订单的接口。
OrderDirector：构造一个使用 IBuilder 接口的对象。
Order：表示被构造的复杂对象。OrderBuilder 创建该订单的内部表示并定义它的装配过程。包含定义组成部件的类，包括将这些部件装配成最终产品的接口。
三、在 .Net 框架中的实际应用
例如在 WebAPI 项目中的 Program.cs 文件中的主方法 Main()，CreateHostBuilder(args).Build().Run()在 WebHost 构建时采用了生成器模式。
public class Program
{
public static void Main(string[] args)
{
CreateHostBuilder(args).Build().Run();
}
public static IHostBuilder CreateHostBuilder(string[] args) =>
Host.CreateDefaultBuilder(args)
.ConfigureWebHostDefaults(webBuilder =>
{
webBuilder.UseStartup<Startup>();
});
}其生成器接口定义如下，其中 Configure 系列的配置方法均返回构建器接口类，以便在构建时，可以方便的对配置进行连续配置，这也是链式调用的经典场景之一。例如，构建时可以使用CreateHostBuilder(args).ConfigureAppConfiguration(a=>a.builder()).ConfigureServices((builder,s)=>s.register()).Build();，这样感觉像一个流水线机器一样，逐步构建完毕各个部分，最后生成出预制件。
// Microsoft.Extensions.Hosting.Abstractions, Version=5.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=adb9793829ddae60
// Microsoft.Extensions.Hosting.IHostBuilder
using System;
using System.Collections.Generic;
using Microsoft.Extensions.Configuration;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.Extensions.Hosting;
public interface IHostBuilder
{
IDictionary<object, object> Properties { get; }
IHostBuilder ConfigureHostConfiguration(Action<IConfigurationBuilder> configureDelegate);
IHostBuilder ConfigureAppConfiguration(Action<HostBuilderContext, IConfigurationBuilder> configureDelegate);
IHostBuilder ConfigureServices(Action<HostBuilderContext, IServiceCollection> configureDelegate);
IHostBuilder UseServiceProviderFactory<TContainerBuilder>(IServiceProviderFactory<TContainerBuilder> factory);
IHostBuilder UseServiceProviderFactory<TContainerBuilder>(Func<HostBuilderContext, IServiceProviderFactory<TContainerBuilder>> factory);
IHostBuilder ConfigureContainer<TContainerBuilder>(Action<HostBuilderContext, TContainerBuilder> configureDelegate);
IHost Build();
}四、相关模式
AbstractFactory 与 Builder 相似，因为它也可以创建复杂对象。主要区别是 Builder 模式侧重于一步步构造一个复杂的对象，而 AbstractFactory 侧重于多个系列的产品对象（简单或复杂的）。Builder 在最后一步返回产品，而 AbstractFactory 产品时立即返回的。
另外，Composite 组合模式是用 Builder 生成的。
参考： https://www.cnblogs.com/zhuYears/archive /2012/05/25/2518008.html https://www.cnblogs.com/gaochundong/p/design_pattern_builder.html https://juejin.cn/post/6991323757335805960
