C++ 设计模式之建造者模式

设计模式之建造者模式

建造者模式，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UML图如下：

　　简单理解就是Builder中定义了创建Product各个部分的接口。ConcreteBuilder中具体实现了创建Product中的各个部分的接口，就是具体的建造者。Director是根据用户的需求构建Product的（具体怎么构建，怎么把Product中的各个部件构建起来。）该模式主要用于创建一些复杂的对象，这些兑现内部构建的建造顺序通常是稳定的，但对象内部的构建通常面临着复杂的变化。

　　说到这里建造者模式具体实现的功能与模板方法模式有点类似。比如可以有不同得ConcreteBuilder类实现不同得创建方式。这样从应用上模板方法模式和建造者模式实现的功能是很相似的。但是建造者模式的侧重点是在于Director的不同，可以有不同的呈现方式，而模板方法模式的侧重点是算法中每一步实现的不同。另外，它们的类之间的关系是不同的。模板方法是通过继承的方式来实现的，而建造者模式是通过组合的方式实现的。模板方法模式主要用于执行不同的算法，建造者模式主要用于构建对象。不过者两种模式其实都可以实现很多相似的功能。这也没什么，本来同样的功能的实现方式也是多种多样的。主要看需求。另外在实际写程序的时候也不必拘泥于某种设计模式，只要遵守相关的原则，使整个程序高效、稳定、易扩展、易维护就行。两者使用的场景也有区别。其示例代码如下：

  1 // BuilderModel.h文件
  2 #pragma once
  3 #include <iostream>
  4 #include <vector>
  5 #include <string>
  6 
  7 // 产品类
  8 class Product
  9 {
 10 public:
 11     void Add(std::string str)
 12     {
 13         m_vec.push_back(str);
 14     }
 15     void Show()
 16     {
 17         for (auto it = m_vec.cbegin(); it != m_vec.cend(); it++)
 18         {
 19             std::cout << *it << std::endl;
 20         }
 21     }
 22 private:
 23     std::vector<std::string> m_vec;
 24 };
 25 // 建造者类
 26 class Builder
 27 {
 28 public:
 29     virtual void BuildPartA() = 0;
 30     virtual void BuildPartB() = 0;
 31     virtual void BuildPartC() = 0;
 32     virtual Product getResult() = 0;
 33 };
 34 
 35 class ConcreteBuilder_0 : public Builder
 36 {
 37 public:
 38     ConcreteBuilder_0() : m_p(nullptr)
 39     {
 40         m_p = new Product();
 41     }
 42     virtual ~ConcreteBuilder_0()
 43     {
 44         if (nullptr == m_p)
 45             delete m_p;
 46     }
 47     virtual void BuildPartA()
 48     {
 49         std::string str = "Builder_0 BuildPartA";
 50         m_p->Add(str);
 51     }
 52     virtual void BuildPartB()
 53     {
 54         std::string str = "Builder_0 BuildPartB";
 55         m_p->Add(str);
 56     }
 57     virtual void BuildPartC()
 58     {
 59         std::string str = "Builder_0 BuildPartC";
 60         m_p->Add(str);
 61     }
 62     Product getResult()
 63     {
 64         return *m_p;
 65     }
 66 private:
 67     Product * m_p;
 68 };
 69 
 70 class ConcreteBuilder_1 : public Builder
 71 {
 72 public:
 73     ConcreteBuilder_1() : m_p(nullptr)
 74     {
 75         m_p = new Product();
 76     }
 77     virtual ~ConcreteBuilder_1()
 78     {
 79         if (nullptr == m_p)
 80             delete m_p;
 81     }
 82     virtual void BuildPartA()
 83     {
 84         std::string str = "Builder_1 BuildPartA";
 85         m_p->Add(str);
 86     }
 87     virtual void BuildPartB()
 88     {
 89         std::string str = "Builder_1 BuildPartB";
 90         m_p->Add(str);
 91     }
 92     virtual void BuildPartC()
 93     {
 94         std::string str = "Builder_1 BuildPartC";
 95         m_p->Add(str);
 96     }
 97     Product getResult()
 98     {
 99         return *m_p;
100     }
101 private:
102     Product * m_p;
103 };
104 // 指挥者类
105 class Director
106 {
107 public:
108     // 具体怎么实现根据需求
109     void build(Builder *p)
110     {
111         p->BuildPartA();
112         p->BuildPartC();
113         p->BuildPartB();
114     }
115 };

测试代码如下：

 1 #include <iostream>
 2 #include "BuilderModel.h"
 3 
 4 int main()
 5 {
 6     using namespace std;
 7     // 建造者模式
 8     Builder *builder= new ConcreteBuilder_0();
 9     Director * director = new Director();
10     director->build(builder);
11     builder->getResult().Show();
12 
13     delete builder;
14     builder = new ConcreteBuilder_1();
15     director->build(builder);
16     builder->getResult().Show();
17     getchar();
18     return 0;
19 }

测试结果如下图：