快捷導航

詳解C++設(shè)計模式編程中建造者模式的實現(xiàn)

更新時間：2024年07月01日 16:44:07 作者：曾經(jīng)的你|

這篇文章主要介紹了C++設(shè)計模式編程中建造者模式的實現(xiàn),建造者模式將一個復雜對象的構(gòu)建于它的表現(xiàn)分離,可以減少代碼冗余,需要的朋友可以參考下

建造者模式：將一個復雜對象的構(gòu)建與它的表示分離，使得同樣的構(gòu)建過程可以創(chuàng)建不同的表示。這是建造者模式的標準表達，不過看著讓人迷惑，什么叫構(gòu)建和表示的分離？一個對象使用構(gòu)造函數(shù)構(gòu)造之后不就固定了，只有通過它方法來改變它的屬性嗎？而且還要同樣的構(gòu)建過程搞出不同的表示，怎么可能呢？多寫幾個構(gòu)造函數(shù)？

其實多寫幾個構(gòu)造函數(shù)，根據(jù)不同參數(shù)設(shè)置對象不同的屬性，也可以達到這樣的效果，只是這樣就非常麻煩了，每次要增加一種表示就要添加一個構(gòu)造函數(shù)，將來構(gòu)造函數(shù)會多得連自己都不記得了，這違背了開放-封閉的原則。

要不就只能設(shè)計幾個set函數(shù)，每次屬性不一樣了，我就構(gòu)造一個對象，然后用set函數(shù)改變對象的屬性。這樣也可以達到效果。只是代碼就會非常冗余了，每個要用到這個對象的地方，都要寫上好幾句語句，一旦對象有點什么變化，還得到處都改一遍，這樣就很容易出錯，以后別人看著這種神邏輯和神代碼估計也會崩潰了。而且這也違背了依賴倒轉(zhuǎn)的原則。

于是大神們就開始想了，不能加很多構(gòu)造函數(shù)，也不能直接用一堆set函數(shù)，然后發(fā)現(xiàn)，有些對象的構(gòu)建是固定的幾個步驟的，就像一條流水線一樣，任何的產(chǎn)品都是通過每一個固定的步驟拼湊出來的。例如說一部手機，先放主板，再放屏幕，再放電池，再放外殼，貼個膜就能賣幾千了，每次推出新產(chǎn)品，就換個更好的主板，換個大點的屏幕，再整個大容量電池，貼個超牛的高透膜，又能賣出個新價錢。就是說，這些步驟都沒有變，變的只是每個部分的東西。

這就是大神的厲害之處了，透過現(xiàn)象看本質(zhì)，基本有變的，有不變的，那敢情好，面向?qū)ο蟮囊粋€重要指導思想就是，封裝隔離變化的，留出不變的。于是他們就用一個Builder類把步驟中的每個部分封裝起來，這個類的主要作用就是生產(chǎn)每個部件，再抽象一下提升高度，這樣就依賴倒轉(zhuǎn)了，這樣每次只需要添加一個類，這個類還是這幾個部分，只是內(nèi)部的實現(xiàn)已經(jīng)不一樣了，這樣就滿足了開放-封閉的原則了。但還是有一個問題，光有Builder類還不行，雖然產(chǎn)品的每個部分都有對應(yīng)的函數(shù)，但是用起來的話，還是跟前面說的set函數(shù)一樣，一用就要使用一大堆函數(shù)，也就是這變的東西是封裝起來了，但這不變的東西還沒留出來。這時，就添加一個Director類，這個類就是專門規(guī)定組裝產(chǎn)品的步驟的，這樣只要告訴Director使用哪個Builder，就能生產(chǎn)出不同的產(chǎn)品，對于客戶端來說，只看到用了Director的一個construct函數(shù)，甚是方便。

再反過來看建造者模式的定義，構(gòu)建指的就是生產(chǎn)一個產(chǎn)品的步驟，表示就是每個產(chǎn)品部分的具體實現(xiàn)，通過Director封裝步驟，通過Builder封裝產(chǎn)品部分的實現(xiàn)，再把他兩隔離開，就能隔離變的，留出不變的供客戶端使用。

20163892712891.jpg (794×468)

圖中可以看到，Product是必須要知道，沒有抽象，但是這個產(chǎn)品卻可以由不同的部分組合而成。Director里的construct也是固定，沒有抽象出來，如果要更改步驟，也要添加一個函數(shù)，或者再添一個Diector，所以建造者模式一般應(yīng)用于步驟不會發(fā)生大的變化，而產(chǎn)品會發(fā)生大變化的情況。

常用的場景
C#中的StringBuilder就是一個建造者的例子，但只是一個建造者，還缺一個Director，不能算一個完整的建造者模式。建造者模式一般應(yīng)用于構(gòu)建產(chǎn)品的步驟（也可以稱為算法）不變，而每個步驟的具體實現(xiàn)又劇烈變化的情況。

優(yōu)點
1.隔離了構(gòu)建的步驟和具體的實現(xiàn)，為產(chǎn)品的具體實現(xiàn)提供了靈活度。

2.封裝和抽象了每個步驟的實現(xiàn)，實現(xiàn)了依賴倒轉(zhuǎn)原則。

3.封裝了具體的步驟，減少了代碼的冗余。

缺點
1.要求構(gòu)建產(chǎn)品的步驟（算法）是不能劇烈變化的，最好是不變的，這樣就影響了靈活度。

實例

#include "stdafx.h" 
#include <stdlib.h> 
#include <iostream> 
using namespace std; 
  
//抽象類，用來安排創(chuàng)建人的具體流程，其他類必須遵循這個流程，但是可以自己具體實現(xiàn) 
class CPersonBuilder 
{ 
public: 
 virtual void BuildHead()=0; 
 virtual void BuildBody()=0; 
 virtual void BuildArmLeft()=0; 
 virtual void BuildArmRight()=0; 
 virtual void BuildLegLeft()=0; 
 virtual void BuildLegRight()=0; 
}; 
  
//創(chuàng)建瘦子的類 
class CThinPersonBuilder:public CPersonBuilder 
{ 
public: 
 CThinPersonBuilder() 
 { 
 cout<<"is creating thin person "<<endl<<endl; 
 } 
 ~CThinPersonBuilder() 
 { 
 cout<<"is finished for thin person"<<endl<<endl; 
 } 
public: 
 void BuildHead() 
 { 
 cout<<"BuildHead"<<endl; 
 } 
 void BuildBody() 
 { 
 cout<<"BuildBody(thin)"<<endl; 
 } 
 void BuildArmLeft() 
 { 
 cout<<"BuildArmLeft"<<endl; 
 } 
 void BuildArmRight() 
 { 
 cout<<"BuildArmRight"<<endl; 
 } 
 void BuildLegLeft() 
 { 
 cout<<"BuildLegLeft"<<endl; 
 } 
 void BuildLegRight() 
 { 
 cout<<"BuildLegRight"<<endl; 
 } 
}; 
 //創(chuàng)建胖子的類 
class CFatPersonBuilder:public CPersonBuilder 
{ 
public: 
 CFatPersonBuilder() 
 { 
 cout<<"is creating fat person"<<endl; 
 } 
 ~CFatPersonBuilder() 
 { 
 cout<<"is finished for fat person"<<endl; 
 } 
public: 
 void BuildHead() 
 { 
 cout<<"BuildHead"<<endl; 
 } 
 void BuildBody() 
 { 
 cout<<"BuildBody(Fat)"<<endl; 
 } 
 void BuildArmLeft() 
 { 
 cout<<"BuildArmLeft"<<endl; 
 } 
 void BuildArmRight() 
 { 
 cout<<"BuildArmRight"<<endl; 
 } 
 void BuildLegLeft() 
 { 
 cout<<"BuildLegLeft"<<endl; 
 } 
 void BuildLegRight() 
 { 
 cout<<"BuildLegRight"<<endl; 
 } 
}; 
  
//指揮者類，用來指揮創(chuàng)建的人是瘦子還是胖子 
class CPersonDirector 
{ 
public: 
 CPersonDirector(CPersonBuilder *p) 
 { 
 this->m_p=p; 
 } 
 const void CreatePerson(void) const 
 { 
 m_p->BuildHead(); 
 m_p->BuildBody(); 
 m_p->BuildArmLeft(); 
 m_p->BuildArmRight(); 
 m_p->BuildLegLeft(); 
 m_p->BuildLegRight(); 
 } 
private: 
 CPersonBuilder *m_p; 
}; 
  
  
  
 
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) 
{ 
 cout<<"---------建造者模式測試案例------------------------"<<endl<<endl; 
  
 CThinPersonBuilder *p_tp=new CThinPersonBuilder(); 
 CPersonDirector *p_dtp=new CPersonDirector(p_tp); 
 p_dtp->CreatePerson(); 
 delete p_tp; 
 delete p_dtp; 
 p_tp=NULL; 
 p_dtp=NULL; 
 cout<<endl<<endl; 
 
 CFatPersonBuilder *p_fp=new CFatPersonBuilder(); 
 CPersonDirector *p_dfp=new CPersonDirector(p_fp); 
 p_dfp->CreatePerson(); 
 delete p_fp; 
 delete p_dfp; 
 p_fp=NULL; 
 p_dfp=NULL; 
 system("pause"); 
 return 0; 
}

20163892815043.png (675×418)