C++设计模式-建造者模式

 

介绍

建造者模式中, 有如下4个角色:

  • Product产品类
    通常是实现了模板方法模式, 也就是有模板方法和基本方法, 这个参考第10章的模板方法模式。 例子中的BenzModel和BMWModel就属于产品类。
  • Builder抽象建造者
    规范产品的组建, 一般是由子类实现。 例子中的CarBuilder就属于抽象建造者。
  • ConcreteBuilder具体建造者
    实现抽象类定义的所有方法, 并且返回一个组建好的对象。 例子中的BenzBuilder和BMWBuilder就属于具体建造者。
  • Director导演类
    负责安排已有模块的顺序, 然后告诉Builder开始建造。

优点:封装性;建造者独立,容易扩展;便于控制细节风险

使用:

  • 相同的方法,不同的执行顺序具有不同结果;
  • 多个部件或零件,都可以装配到一个对象中,但是产生的运行结果又不相同;
  • 产品类非常复杂,或者产品类中的调用顺序不同产生了不同的效能;
  • 在对象创建过程中会使用到系统中的一些其他对象,这些对象在产品对象的创建过程中不易得到时

建造者模式关注的是零件类型和装配工艺(顺序),这是它与工厂方法模式最大不同的地方,虽然同为创建类模式,但是注重点不同。建造者模式最主要的功能是基本方法的
调用顺序安排,也就是这些基本方法已经实现了,通俗地说就是零件的装配,顺序不同产生的对象也不同;而工厂方法则重点是创建,创建零件是它的主要职责,组装顺序则不是它关心的。

范例

#ifndef PRODUCT_H
#define PRODUCT_H
#include <QDebug>
class Product {
public:
    void setA(int a) {a_ = a;}
    void setB(int b) {b_ = b;}
    void Show() {qDebug()<<a_<<b_;}
private:
    int a_, b_;
};
#endif // PRODUCT_H
#ifndef BUILDER_H
#define BUILDER_H
#include "product.h"
class Builder {
public:
    virtual void setA() = 0;
    virtual void setB() = 0;
    virtual Product getProduct() = 0;
};
#endif // BUILDER_H
#ifndef CONCRETEPRODUCT_H
#define CONCRETEPRODUCT_H
#include "builder.h"
class ConcreteBuilder : public Builder {
public:
    virtual void setA() override {product.setA(1);}
    virtual void setB() override {product.setB(2);}
    Product getProduct() {
        return product;
    }
private:
    Product product;
};
#endif // CONCRETEPRODUCT_H
#ifndef DIRECTOR_H
#define DIRECTOR_H
#include "concrete_builder.h".h"
class Director {
public:
    Product getAProduct(Builder *builder){
        builder->setA();
        builder->setB();
        return builder->getProduct();
    }
};
#endif // DIRECTOR_H
#include "director.h"
int main(int argc, char *argv[]) {
    Director d;
    Product p =d.getAProduct(new ConcreteBuilder());
    p.Show();
}

源码GitHub:CppDesignPattern
相关链接:C++设计模式

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一、 内容概要 本资源提供了一个完整的“金属板材压弯成型”非线性仿真案例,基于ABAQUS/Explicit或Standard求解器完成。案例精确模拟了模具(凸模、凹模)与金属板材之间的接触、压合过程,直至板材发生塑性弯曲成型。 模型特点:包含完整的模具-工件装配体,定义了刚体约束、通用接触(或面面接触)及摩擦系数。 材料定义:金属板材采用弹塑性材料模型,定义了完整的屈服强度、塑性应变等真实应力-应变数据。 关键结果:提供了成型过程中的板材应力(Mises应力)、塑性应变(PE)、厚度变化​ 云图,以及模具受力(接触力)曲线,完整再现了压弯工艺的力学状态。 二、 适用人群 CAE工程师/工艺工程师:从事钣金冲压、模具设计、金属成型工艺分析与优化的专业人员。 高校师生:学习ABAQUS非线性分析、金属塑性成形理论,或从事相关课题研究的硕士/博士生。 结构设计工程师:需要评估钣金件可制造性(DFM)或预测成型回弹的设计人员。 三、 使用场景及目标 学习目标: 掌握在ABAQUS中设置金属塑性成形仿真的全流程,包括材料定义、复杂接触设置、边界条件与载荷步。 学习如何调试和分析大变形、非线性接触问题的收敛性技巧。 理解如何通过仿真预测成型缺陷(如减薄、破裂、回弹),并与理论或实验进行对比验证。 应用价值:本案例的建模方法与分析思路可直接应用于汽车覆盖件、电器外壳、结构件等钣金产品的冲压工艺开发与模具设计优化,减少试模成本。 四、 其他说明 资源包内包含参数化的INP文件、CAE模型文件、材料数据参考及一份简要的操作要点说明文档。INP文件便于用户直接修改关键参数(如压边力、摩擦系数、行程)进行自主研究。 建议使用ABAQUS 2022或更高版本打开。显式动力学分析(如用Explicit)对计算资源有一定要求。 本案例为教学与工程参考目的提供,用户可基于此框架进行拓展,应用于V型弯曲
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