设计模式之Builder模式

本文介绍了设计模式中的Builder模式,适用于创建复杂对象的过程。通过分离构建过程和表示,可以在不同参数下构建出不同的对象实例。

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今天学习的设计模式是类似于局部与整体的模式:builder模式。

主要应用场景就是一个非常复杂的类,可以拆解为多个步骤来实现,那么就可以使用builder模式。基本结构图如下:


    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),我们要将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)。

一般而言,Builder模式主要由四个部分组成:

  • Product :被构造的复杂对象,ConcreteBuilder 用来创建该对象的内部表示,并定义它的装配过程。
  • Builder :抽象接口,用来定义创建 Product 对象的各个组成部分的组件。
  • ConcreteBuilder : Builder接口的具体实现,可以定义多个,是实际构建Product 对象的地方,同时会提供一个返回 Product 的接口。
  • Director : Builder接口的构造者和使用者。
//Product.h
#ifndef _PRODUCT_H_
#define _PRODUCT_H_
class Product
{
public:
Product();
~Product();
void ProducePart();
protected:
private:
};
class ProductPart
{
public:
ProductPart();
~ProductPart();
ProductPart* BuildPart();
protected:
private:
};
#endif //~_PRODUCT_H_
//Component.cpp
#include "Component.h"
Component::Component()
{
}
Component::~Component()
{
}
void Component::Add(const Component& com)
{
}
Component* Component::GetChild(int index)
{
return 0;
}
void Component::Remove(const Component& com)
{
}
//Builder.h
#ifndef _BUILDER_H_
#define _BUILDER_H_
#include <string>
using namespace std;
class Product;
class Builder
{
public:
virtual ~Builder();
virtual void BuildPartA(const string& buildPara) = 0;
virtual void BuildPartB(const string& buildPara) = 0;
virtual void BuildPartC(const string& buildPara) = 0;
virtual Product* GetProduct() = 0;
protected:
Builder();
private:
};
class ConcreteBuilder:public Builder
{
public:
ConcreteBuilder();
~ConcreteBuilder();
void BuildPartA(const string& buildPara);
void BuildPartB(const string& buildPara);
void BuildPartC(const string& buildPara);
Product* GetProduct();
protected:
private:
};
#endif //~_BUILDER_H_
//Builder.cpp
#include "Builder.h"
#include "Product.h"
#include <iostream>
using namespace std;
Builder::Builder()
{
}
Builder::~Builder()
{
}
ConcreteBuilder::ConcreteBuilder()
{
}
ConcreteBuilder::~ConcreteBuilder()
{
}
void ConcreteBuilder::BuildPartA(const string& buildPara)
{
cout<<"Step1:Build PartA..."<<buildPara<<endl;
}
void ConcreteBuilder::BuildPartB(const string& buildPara)
{
cout<<"Step1:Build PartB..."<<buildPara<<endl;
}
void ConcreteBuilder::BuildPartC(const string& buildPara)
{
cout<<"Step1:Build PartC..."<<buildPara<<endl;
}
Product* ConcreteBuilder::GetProduct()
{
BuildPartA("pre-defined");
BuildPartB("pre-defined");
BuildPartC("pre-defined");
return new Product();
}
//Director.h
#ifndef _DIRECTOR_H_
#define _DIRECTOR_H_
class Builder;
class Director
{
public:
Director(Builder* bld);
~Director();
void Construct();
protected:
private:
Builder* _bld;
};
#endif //~_DIRECTOR_H_
//Director.cpp
#include "director.h"
#include "Builder.h"
Director::Director(Builder* bld)
{
_bld = bld;
}
Director::~Director()
{
}
void Director::Construct()
{
_bld->BuildPartA("user-defined");
_bld->BuildPartB("user-defined");
_bld->BuildPartC("user-defined");
}

//main.cpp
#include "Builder.h"
#include "Product.h"
#include "Director.h"
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc,char* argv[])
{
Director* d = new Director(new ConcreteBuilder());
d->Construct();
return 0;
}








Builder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 统设计中,有时候面临着一个“复杂系统”的创建工作,该对象通常由各个部分的子对象用一定的算法构成,或者说按一定的步骤组合而成;这些的算法和步骤是稳定的,而构成这个对象的子对象却经常由于需求改变而发生变化,此时我们可以选择使用Builder模式。尽管Builder模式相当容易让人误解,但我认为这几点应该是不会有错的。因此我个人认为Builder模式中要好好把握如下几点 1. 需要创建的对象是复杂对象 2. 对象的创建过程是一步步创建(即:可能由于过程的不同而导致有不同的对象展示) 3. 明确建造者(Builder)、具体建造者(Concrete Builder)、指导者(Director)、产品(Product)之间的职责和联系。 ◆建造者(Builder): 给出一个抽象接口,以规范产品对象的各个组成成分的建造。一般而言,此接口独立于应用程序的商业逻辑。模式中直接创建产品对象的是 具体建造者(ConcreteBuilder):具体建造者类必须实现这个接口所要求的方法:一个是建造方法,另一个是结果返还方法。 ◆具体建造者(Concrete Builder): 担任这个角色的是于应用程序紧密相关的类,它们在应用程序调用下创建产品实例。这个角色主要完成的任务包括: ■实现Builder角色提供的接口,一步一步完成创建产品实例的过程。 ■在建造过程完成后,提供产品的实例。 ◆指导者(Director): 担任这个角色的类调用具体建造者角色以创建产品对象。导演者并没有产品类的具体知识,真正拥有产品类的具体知识的是具体建造者对象。 ◆产品(Product): 产品便是建造中的复杂对象。 详细见博客 http://blog.csdn.net/xiaoting451292510/article/details/8330462
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