Builder模式详解--设计模式（5）

Builder模式来源：         

         生活中有着很多的Builder的例子，个人觉得大学生活就是一个Builder模式的最好体验：要完成大学教育，一般将大学教育过程分成4个学期进行，因此没有学习可以看作是构建完整大学教育的一个部分构建过程，每个人经过这4年的（4个阶段）构建过程得到的最后的结果不一样，因为可能在四个阶段的构建中引入了很多的参数（每个人的机会和际遇不完全相同）。

Builder模式作用：

         当我们要创建的对象很复杂的时候（通常是由很多其他的对象组合而成），我们要要复杂对象的创建过程和这个对象的表示（展示）分离开来，这样做的好处就是通过一步步的进行复杂对象的构建，由于在每一步的构造过程中可以引入参数，使得经过相同的步骤创建最后得到的对象的展示不一样。

Builder模式的UML结构图如图1所示：

                          

         Builder模式的关键是其中的Director对象并不直接返回对象，而是通过一步步（BuildPartA，BuildPartB，BuildPartC）来一步步进行对象的创建。当然这里Director可以提供一个默认的返回对象的接口（即返回通用的复杂对象的创建，即不指定或者特定唯一指定BuildPart中的参数）。

Builder模式的实现基于以下几个面向对象的设计原则:

1)把变化的部分提取出来形成一个基类和对应的接口函数,在这里不会变化的是都会创建PartA和PartB,变化的则是不同的创建方法,于是就抽取出这里的Builder基类和BuildPartA,BuildPartB接口函数

2)采用聚合的方式聚合了会发生变化的基类,就是这里Director聚合了Builder类的指针.

以上，通过两个派生类ConcreteBuilder1、ConcreteBuilder2定义了两种不同的建造细节（建造步骤是一样的，由Construct函数确定），通过两个派生类所建造出来的对象，对外部所展现出来的属性或者功能是不一样的，由各自Builder派生类中的建造方法（BuildPartA、BuildPartB、BuildPartC）决定。

Builder.h

#ifndef _BUILDER_H_#define _BUILDER_H_#include <string>#include <vector>using namespace std;//产品类class Product{private:    string m_partA;    string m_partB;    string m_partC;public:    void setPartA(const string& s);    void setPartB(const string& s);    void setPartC(const string& s);    Product();    ~Product();};//抽象Builder基类，定义不同部分的创建接口class Builder{public:    virtual void BuildPartA()=0;    virtual void BuildPartB()=0;    virtual void BuildPartC()=0;    virtual Product* GetProduct()=0;    Builder();    virtual ~Builder();};//  Builder的派生类,实现BuilderPartA和BuilderPartB和BuildPartC接口函数 class ConcreteBuilder1:public Builder{public:    ConcreteBuilder1();    ~ConcreteBuilder1();    virtual void BuildPartA();    virtual void BuildPartB();    virtual void BuildPartC();    virtual Product* GetProduct();private:    Product* m_pProduct;};//  Builder的派生类,实现BuilderPartA和BuilderPartB和BuildPartC接口函数 class ConcreteBuilder2:public Builder{public:    ConcreteBuilder2();    ~ConcreteBuilder2();    virtual void BuildPartA();    virtual void BuildPartB();    virtual void BuildPartC();    virtual Product* GetProduct();private:    Product* m_pProduct;};//ConcreteBuilder1与ConcreteBuilder2是Builder的两个派生类，用于实现两种不同的建造细节 // 使用Builder构建产品,构建产品的过程都一致,但是不同的builder有不同的实现 // 这个不同的实现通过不同的Builder派生类来实现,存有一个Builder的指针,通过这个来实现多态调用 class Director{public:    Director(Builder* pBuilder);    ~Director();    //Construct函数定义一个对象的整个构建过程,不同的部分之间的装配方式都是一致的,    //首先构建PartA其次是PartB,只是根据不同的构建者会有不同的表示     void Construct();    //void Construct(const string& buildPara);private:    Builder* m_pBuilder;};#endif

Director.cpp

#include "Builder.h"#include <iostream>#include <vector>using namespace std;Product::~Product(){}Product::Product(){}void Product::setPartA(const string& s){    this->m_partA = s;}void Product::setPartB(const string& s){    this->m_partB = s;}void Product::setPartC(const string& s){    this->m_partC = s;}Builder::Builder(){}Builder::~Builder(){}ConcreteBuilder1::ConcreteBuilder1(){    this->m_pProduct = new Product();    cout<<"Create empty product!"<<endl;}void ConcreteBuilder1::BuildPartA(){    this->m_pProduct->setPartA("A");    cout<<"BuildPartA"<<endl;}void ConcreteBuilder1::BuildPartB(){    this->m_pProduct->setPartB("B");    cout<<"BuildPartB"<<endl;}void ConcreteBuilder1::BuildPartC(){    this->m_pProduct->setPartC("C");    cout<<"BuildPartC"<<endl;}Product* ConcreteBuilder1::GetProduct(){    return this->m_pProduct;}ConcreteBuilder1::~ConcreteBuilder1(){    delete this->m_pProduct;    this->m_pProduct = NULL;}ConcreteBuilder2::ConcreteBuilder2(){    this->m_pProduct = new Product();    cout<<"Create empty product!"<<endl;}void ConcreteBuilder2::BuildPartA(){    this->m_pProduct->setPartA("A");    cout<<"BuildPartA"<<endl;}void ConcreteBuilder2::BuildPartB(){    this->m_pProduct->setPartB("B");    cout<<"BuildPartB"<<endl;}void ConcreteBuilder2::BuildPartC(){    this->m_pProduct->setPartC("C");    cout<<"BuildPartC"<<endl;}Product* ConcreteBuilder2::GetProduct(){    return this->m_pProduct;}ConcreteBuilder2::~ConcreteBuilder2(){    delete this->m_pProduct;    this->m_pProduct = NULL;}Director::Director(Builder* pBuilder){    this->m_pBuilder = pBuilder;}void Director::Construct(){    this->m_pBuilder->BuildPartA();    this->m_pBuilder->BuildPartB();    this->m_pBuilder->BuildPartC();}Director::~Director(){    delete this->m_pBuilder;    this->m_pBuilder = NULL;}

main.cpp

#include "Builder.h"#include <iostream>using namespace std;int main(){    Director* pDirector = new Director(new ConcreteBuilder1());    pDirector->Construct();    Director* pDirector1 = new Director(new ConcreteBuilder2());    pDirector1->Construct();    return 0;}

Builder模式的使用总结：

        建造者模式和工厂模式使用很相似，但也有区别，建造者模式最主要功能是基本方法的调用顺序安排，也就是这些基本方法已经实现了；而工厂方法则重点是创建，你要什么对象我创造一个对象出来，组装顺序则不是他关心的。

        建造者模式使用的场景，一是产品类非常的复杂，或者产品类中的调用顺序不同产生了不同的效能，这个时候使用建造者模式是非常合适。