设计模式之建造者模式（C++）

建造者模式，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。

其UML图如下：

简单理解就是Builder中定义了创建Product各个部分的接口。ConcreteBuilder中具体实现了创建Product中的各个部分的接口，就是具体的建造者。Director是根据用户的需求构建Product的（具体怎么构建，怎么把Product中的各个部件构建起来。）该模式主要用于创建一些复杂的对象，这些兑现内部构建的建造顺序通常是稳定的，但对象内部的构建通常面临着复杂的变化。

说到这里建造者模式具体实现的功能与模板方法模式有点类似。比如可以有不同得ConcreteBuilder类实现不同得创建方式。这样从应用上模板方法模式和建造者模式实现的功能是很相似的。但是建造者模式的侧重点是在于Director的不同，可以有不同的呈现方式，而模板方法模式的侧重点是算法中每一步实现的不同。另外，它们的类之间的关系是不同的。模板方法是通过继承的方式来实现的，而建造者模式是通过组合的方式实现的。模板方法模式主要用于执行不同的算法，建造者模式主要用于构建对象。不过者两种模式其实都可以实现很多相似的功能。这也没什么，本来同样的功能的实现方式也是多种多样的。主要看需求。另外在实际写程序的时候也不必拘泥于某种设计模式，只要遵守相关的原则，使整个程序高效、稳定、易扩展、易维护就行。两者使用的场景也有区别。其示例代码如下：

// BuilderModel.h文件
#pragma once
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

// 产品类
class Product
{
public:
	void Add(std::string str)
	{
		m_vec.push_back(str);
	}
	void Show()
	{
		for (auto it = m_vec.cbegin(); it != m_vec.cend(); it++)
		{
			std::cout << *it << std::endl;
		}
	}
private:
	std::vector<std::string> m_vec;
};
// 建造者类
class Builder
{
public:
	virtual void BuildPartA() = 0;
	virtual void BuildPartB() = 0;
	virtual void BuildPartC() = 0;
	virtual Product getResult() = 0;
};

class ConcreteBuilder_0 : public Builder
{
public:
	ConcreteBuilder_0() : m_p(nullptr)
	{
		m_p = new Product();
	}
	virtual ~ConcreteBuilder_0()
	{
		if (nullptr == m_p)
			delete m_p;
	}
	virtual void BuildPartA()
	{
		std::string str = "Builder_0 BuildPartA";
		m_p->Add(str);
	}
	virtual void BuildPartB()
	{
		std::string str = "Builder_0 BuildPartB";
		m_p->Add(str);
	}
	virtual void BuildPartC()
	{
		std::string str = "Builder_0 BuildPartC";
		m_p->Add(str);
	}
	Product getResult()
	{
		return *m_p;
	}
private:
	Product * m_p;
};

class ConcreteBuilder_1 : public Builder
{
public:
	ConcreteBuilder_1() : m_p(nullptr)
	{
		m_p = new Product();
	}
	virtual ~ConcreteBuilder_1()
	{
		if (nullptr == m_p)
			delete m_p;
	}
	virtual void BuildPartA()
	{
		std::string str = "Builder_1 BuildPartA";
		m_p->Add(str);
	}
	virtual void BuildPartB()
	{
		std::string str = "Builder_1 BuildPartB";
		m_p->Add(str);
	}
	virtual void BuildPartC()
	{
		std::string str = "Builder_1 BuildPartC";
		m_p->Add(str);
	}
	Product getResult()
	{
		return *m_p;
	}
private:
	Product * m_p;
};
// 指挥者类
class Director
{
public:
	// 具体怎么实现根据需求
	void build(Builder *p)
	{
		p->BuildPartA();
		p->BuildPartC();
		p->BuildPartB();
	}
};

测试代码如下：

#include <iostream>
#include "BuilderModel.h"

int main()
{
	using namespace std;
	// 建造者模式
	Builder *builder= new ConcreteBuilder_0();
	Director * director = new Director();
	director->build(builder);
	builder->getResult().Show();

	delete builder;
	builder = new ConcreteBuilder_1();
	director->build(builder);
	builder->getResult().Show();
	getchar();
	return 0;
}

测试结果如下图：