一、建造者模式
1、原理
建造者模式又叫生成器模式,是一种对象的构建模式。它可以将复杂对象的建造过程抽象出来,使这个抽象过程的不同实现方法可以构造出不同表现(属性)的对象。创建者模式是一步一步创建一个复杂的对象,它允许用户只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建它们,用户不需要知道内部的具体构建细节。
2、核心角色
建造者模式的四个核心角色
- Product(产品角色):一个具体的产品对象
- Builder(抽象建造者):创建一个Product对象的各个部件指定的接口
- ConcreteBuilder(具体建造者):实现接口,构建(创建对象)和装配(初始化对象)各个部件
- Director(指挥者):构建一个使用Builder接口的对象。它主要有两个作用,一是:隔离了客户与对象的生产过程,二是:负责控制产品对象的生成过程
3、UML类图
使用建造者模式,创建一个盖房子的程序,UML类图如下:
代码实现
#include <iostream>
using namespace std;// 产品
class House {
public:string m_base; // 地基string m_wall; // 墙string m_roof; // 屋顶
};// 抽象的建造者
class IHouseBuilder {
public:virtual void BuildBase();virtual void BuildWall();virtual void BuildRoof();virtual House* Build();
};// 具体的建造者:创建普通房子
class CommonHouseBuilder : public IHouseBuilder
{
public:void BuildBase() override {cout << "普通房:打地基" << endl;}void BuildWall() override {cout << "普通房:建墙" << endl;}void BuildRoof() override {cout << "普通房:建房顶" << endl;}House* Build() {return new House;}
};// 具体的建造者:创建高楼
class HighHouseBuilder : public IHouseBuilder
{
public:void BuildBase() override {cout << "高楼:打地基" << endl;}void BuildWall() override {cout << "高楼:建墙" << endl;}void BuildRoof() override {cout << "高楼:建房顶" << endl;}House* Build() override {return new House;}
};// 指挥官
class Director {
public:void SetBuilder(IHouseBuilder *pBuilder) {m_pBuilder = pBuilder;}// 创建产品House* Construct() {m_pBuilder->BuildBase();m_pBuilder->BuildWall();m_pBuilder->BuildRoof();return m_pBuilder->Build();}private:IHouseBuilder* m_pBuilder;
};int main()
{// 创建盖房子的指挥官Director *pDirector = new Director;// 具体的建造者IHouseBuilder *pCommonHouseBuilder = new CommonHouseBuilder;IHouseBuilder *pHighHouseBuilder = new HighHouseBuilder;// 盖普通房子pDirector->SetBuilder(pCommonHouseBuilder);House *pCommonHouse = pDirector->Construct();// 盖高楼pDirector->SetBuilder(pHighHouseBuilder);House *pHighHouse = pDirector->Construct();return 0;
}
4、应用场景
建造者模式唯一区别于工厂模式的是针对复杂对象的创建。也就是说,如果创建简单对象,通常都是使用工厂模式进行创建,而如果创建复杂对象,就可以考虑使用建造者模式。
当需要创建的产品具备复杂创建过程时,可以抽取出共性创建过程,然后交由具体实现类自定义创建流程,使得同样的创建行为可以生产出不同的产品,使创建产品的灵活性大大增加。
建造者模式主要适用于以下应用场景:
- 相同的方法,不同的执行顺序,产生不同的结果
- 多个部件或零件,都可以装配到一个对象中,但是产生的结果又不相同
- 初始化一个对象特别复杂,参数多,而且很多参数都具有默认值
5、建造者模式和工厂模式的区别
建造者模式和工厂模式主要有下面这些区别
- 建造者模式更加注重方法的调用顺序,工厂模式注重创建对象
- 创建对象的力度不同,建造者模式创建复杂的对象,由各种复杂的部件组成,工厂模式创建出来的对象都一样
- 关注重点不一样,工厂模式只需要把对象创建出来就可以了,而建造者模式不仅要创建出对象,还要知道对象由哪些部件组成
- 建造者模式根据建造过程中的顺序不一样,最终对象部件组成也不一样