设计模式5——创建型模式之建造者模式

定义： 建造者模式(Builder Pattern)，  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。

类型：创建型模式。

类图：

 

参与角色:

1. Product，定义了一组产品的部件，并且有一个方法来表示对象。
2. Builder，提供一系列Product对象每个部件构成的接口。
3. BuilderA、BuilderB通过实现父类的接口来完成产品各部分的构造。
4. Director，构造使用Builder接口的对象。

概述：

        产品的不同，是由具体的构建过程不同造成的，所以把每个产品不同的地方抽象出来。这样不同产品，就不需要用派生新的产品类来完成，只需要匹配不同的构建过程类即可。Builder只是完成从产品中分离出来的每个小部件的生成的接口。具体的创建顺序以及创建逻辑则由Director控制。理论上是可以不要Director，而直接由Builder的派生类来完成的。Director的作用是利用Builder提供的接口，按一定规则，选择一定的部件来完成产品的建造。

         一个好的示例对于理解建造者模式非常重要。很多书上的示例还是有些过于复杂。而网络上的一些示例，有很多表达得并不是很清晰，没有吃透建造者模式的关键点。

         建造者，我这里举一个与房屋建造有关的示例，能够比较好地诠释建造者模式的关键点。下面结合代码一点一点来分析。

代码：

// Product：产品是带装修的房子,这里的装修列得比较简单，列了几个代表性的装修点

 1 class CHouse 2 { 3 public: 4     void Show() 5     { 6         cout<<m_strFloor<<endl; 7         cout<<m_strCeiling<<endl; 8         cout<<m_strWall<<endl; 9     }10 public:11     string m_strFloor; 12     string m_strCeiling; 13     string m_strWall;14 };

 

// Builder，即抽象出产品不同的原因，即具体装修点的装修不同造成的。

// 那么就把这几个不同装修点的装修过程抽象出来作为一个类

// 另外该类还实现了产品的新建、销毁以及获取产品

 1 class CDecoration 2 { 3 public: 4     void CreateHouse() 5     { 6         m_pHouse = new CHouse(); 7     } 8     void DestoryHouse() 9     {10         delete m_pHouse;11         m_pHouse = NULL;12     }13     CHouse* GetHouse()14     {15         return m_pHouse;16     }17     virtual void SetFloor(){}18     virtual void SetCeiling(){}19     virtual void SetWall(){}20 21 protected:22     CHouse* m_pHouse;23 };

 

// BuilderA，在这里即复古风装修

// 具体实现Decoration的几个虚函数来完成复古风的的每个部件的生成。

 1 class CVintageDecoration : public CDecoration 2 { 3 public: 4     void SetFloor() 5     { 6         m_pHouse->m_strFloor = "安装红木地板"; 7     } 8  9     void SetCeiling()10     {11         m_pHouse->m_strCeiling = "安装复古风顶灯";12     }13 14     void SetWall()15     {16         m_pHouse->m_strWall = "安装中国山水风格壁画";17     }18 };

 

// BuilderB，在这里即时尚风装修

// 同样是具体实现Decoration的几个虚函数来完成复古风的的每个部件的生成。

 1 class CFashionDecoration : public CDecoration 2 { 3 public: 4     void SetFloor() 5     { 6         m_pHouse->m_strFloor = "安装实木地板"; 7     } 8  9     void SetCeiling()10     {11         m_pHouse->m_strCeiling = "安装时尚大吊灯";12     }13 14     void SetWall()15     {16         m_pHouse->m_strWall = "张贴亮丽鲜艳壁画";17     }18 };

 

// Director，指导如何按步骤地去完成房屋的装修，另外还可以分精装修，简装修，甚至是其它装修方式

// 就是根据Builder提供的接口来完成指定要求的装修

 1 class CDirector 2 { 3 public: 4     // 精装修,地板,墙壁,天花板都装修 5     void RefineDecorate(CDecoration* _pDecorate) 6     { 7         _pDecorate->CreateHouse(); 8         _pDecorate->SetFloor(); 9         _pDecorate->SetCeiling();10         _pDecorate->SetWall();11     }12 13     // 简装，只装修地板14     void SimpleDecorate(CDecoration* _pDecorate)15     {16         _pDecorate->CreateHouse();17         _pDecorate->SetFloor();18     }19 };

 

// 具体客户端的使用情况

 1 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) 2 { 3     CHouse* pHouse = NULL;    4     CDirector director; 5  6     // 小明的房子想要复古风的精装修 7     CVintageDecoration vintageBuilder; 8     director.RefineDecorate(&vintageBuilder); 9     pHouse = vintageBuilder.GetHouse();10     pHouse->Show();11     vintageBuilder.DestoryHouse();12 13     // 小雷的房子暂时只想要复古风的简装修14     director.SimpleDecorate(&vintageBuilder);15     pHouse = vintageBuilder.GetHouse();16     pHouse->Show();17     vintageBuilder.DestoryHouse();18 19     // 小红的房子想要时尚风的精装修20     CFashionDecoration fashionBuilder;21     director.RefineDecorate(&fashionBuilder);22     pHouse = vintageBuilder.GetHouse();23     pHouse->Show();24     fashionBuilder.DestoryHouse();25 26     // 小梅的房子也只想要时尚风的简装27     director.SimpleDecorate(&fashionBuilder);28     pHouse = vintageBuilder.GetHouse();29     pHouse->Show();30     fashionBuilder.DestoryHouse();31 32     return 0;33 }

 

优缺点：

1. 优点，从构建方式上抽象出不同的产品来，最大限度地展现了OOP抽象的作用。另外可以结合工厂方法模式，定制不同的Director，这样就可以得到不同的产品。
2. 缺点，如果产品的表示变化了，那么一系列类都需要变动。

参考资料：

1. 《设计模式——可复用面向对象软件基础》

2. 《Java与模式》

3. 《大话设计模式》

 

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