创建型设计模式-生成器模式

什么是生成器模式

使你能够分步骤创建复杂对象。该模式允许你使用相同的创建代码生成不同类型和形式的对象

生成器（Builder）接口声明在所有类型生成器中通用的产品构造步骤
具体生成器（Concrete Builders）提供构造过程的不同实现。具体生成器也可以构造不遵循通用接口的产品。
产品（Products）是最终生成的对象。由不同生成器构造的产品无需属于同一类层次结构或接口。
主管（Director）类定义调用构造步骤的顺序，这样你就可以创建和复用特定的产品配置。
客户端（Client）必须将某个生成器对象与主管类关联。一般情况下，你只需通过主管类构造函数的参数进行一次性关联即可。此后主管类就能使用生成器对象完成后续所有的构造任务。但在客户端将生成器对象传递给主管类制造方法时还有另一种方式。在这种情况下，你在使用主管类生产产品时每次都可以使用不同的生成器

Example

生成器接口

package main

type IBuilder interface {
    setWindowType()
    setDoorType()
    setNumFloor()
    getHouse() House
}

func getBuilder(builderType string) IBuilder {
    if builderType == "normal" {
        return newNormalBuilder()
    }

    if builderType == "igloo" {
        return newIglooBuilder()
    }
    return nil
}

具体生成器A

package main

type NormalBuilder struct {
    windowType string
    doorType   string
    floor      int
}

func newNormalBuilder() *NormalBuilder {
    return &NormalBuilder{}
}

func (b *NormalBuilder) setWindowType() {
    b.windowType = "Wooden Window"
}

func (b *NormalBuilder) setDoorType() {
    b.doorType = "Wooden Door"
}

func (b *NormalBuilder) setNumFloor() {
    b.floor = 2
}

func (b *NormalBuilder) getHouse() House {
    return House{
        doorType:   b.doorType,
        windowType: b.windowType,
        floor:      b.floor,
    }
}

具体生成器B

package main

type IglooBuilder struct {
    windowType string
    doorType   string
    floor      int
}

func newIglooBuilder() *IglooBuilder {
    return &IglooBuilder{}
}

func (b *IglooBuilder) setWindowType() {
    b.windowType = "Snow Window"
}

func (b *IglooBuilder) setDoorType() {
    b.doorType = "Snow Door"
}

func (b *IglooBuilder) setNumFloor() {
    b.floor = 1
}

func (b *IglooBuilder) getHouse() House {
    return House{
        doorType:   b.doorType,
        windowType: b.windowType,
        floor:      b.floor,
    }
}

产品

package main

type House struct {
    windowType string
    doorType   string
    floor      int
}

主管

package main

type Director struct {
    builder IBuilder
}

func newDirector(b IBuilder) *Director {
    return &Director{
        builder: b,
    }
}

func (d *Director) setBuilder(b IBuilder) {
    d.builder = b
}

func (d *Director) buildHouse() House {
    d.builder.setDoorType()
    d.builder.setWindowType()
    d.builder.setNumFloor()
    return d.builder.getHouse()
}

客户端

package main

import "fmt"

func main() {
    normalBuilder := getBuilder("normal")
    iglooBuilder := getBuilder("igloo")

    director := newDirector(normalBuilder)
    normalHouse := director.buildHouse()

    fmt.Printf("Normal House Door Type: %s\n", normalHouse.doorType)
    fmt.Printf("Normal House Window Type: %s\n", normalHouse.windowType)
    fmt.Printf("Normal House Num Floor: %d\n", normalHouse.floor)

    director.setBuilder(iglooBuilder)
    iglooHouse := director.buildHouse()

    fmt.Printf("\nIgloo House Door Type: %s\n", iglooHouse.doorType)
    fmt.Printf("Igloo House Window Type: %s\n", iglooHouse.windowType)
    fmt.Printf("Igloo House Num Floor: %d\n", iglooHouse.floor)

}

适用场景

使用生成器模式可避免 “重叠构造函数（telescopic constructor）”的出现

使用生成器模式可避免 “重叠构造函数（telescopic constructor）”的出现

当你希望使用代码创建不同形式的产品（例如石头或木头房屋）时，可使用生成器模式。

如果你需要创建的各种形式的产品，它们的制造过程相似且仅有细节上的差异，此时可使用生成器模式。

使用生成器构造组合树或其他复杂对象

生成器模式让你能分步骤构造产品。你可以延迟执行某些步骤而不会影响最终产品。你甚至可以递归调用这些步骤，这在创建对象树时非常方便。

优缺点

优点

你可以分步创建对象，暂缓创建步骤或递归运行创建步骤。
生成不同形式的产品时，你可以复用相同的制造代码
单一职责原则。你可以将复杂构造代码从产品的业务逻辑中分离出来。

缺点

由于该模式需要新增多个类，因此代码整体复杂程度会有所增加

与其他模式的关系

在许多设计工作的初期都会使用工厂方法（较为简单，而且可以更方便地通过子类进行定制），随后演化为使用抽象工厂、原型或生成器（更灵活但更加复杂）。
生成器重点关注如何分步生成复杂对象。抽象工厂专门用于生产一系列相关对象。抽象工厂会马上返回产品，生成器则允许你在获取产品前执行一些额外构造步骤
你可以在创建复杂组合树时使用生成器，因为这可使其构造步骤以递归的方式运行
你可以结合使用生成器和桥接模式：主管类负责抽象工作，各种不同的生成器负责实现工作
抽象工厂、生成器和原型都可以用单例来实现