设计模式之建造者模式 –C++

4. 建造者模式 -- 一步一步，构建复杂

简介

建造者模式是设计模式的一种，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。建造者模式_百度百科 (baidu.com)

使用场景

典型的示例包括创建复杂的文档、配置对象、构建图形用户界面组件等。通过使用建造者模式，你可以提高代码的可读性、可维护性和可扩展性，同时使对象构建过程更加灵活和直观。

构建过程

建造者模式是一种创建型设计模式，它用于创建复杂对象，将对象的构建与其表示分离。这可以使你更容易创建不同配置和类型的对象，同时保持代码的清晰性和可维护性。下面是使用建造者模式的一般过程：

定义产品类：首先，你需要定义要创建的复杂对象的类，这通常是一个具有多个属性和参数的类。这个类通常具有一个私有构造函数，以确保只能通过建造者来创建对象。

创建建造者类：建造者类负责构建产品对象的各个部分。建造者类通常具有一些方法，用于设置对象的各个属性或参数。通常，每个方法都会返回建造者自身，以便支持方法链式调用。

指导者类（可选）：在某些情况下，你可以创建一个指导者类，它可以协调建造者类的操作顺序，以确保正确地构建对象。指导者类知道如何使用建造者类来创建对象，但不负责具体的对象构建逻辑。

客户端代码：在客户端代码中，你可以创建一个建造者对象，并使用它来设置产品对象的各个部分。客户端可以选择性地使用指导者来简化创建过程。

实现代码

下面的例子实现了一个建造者模式：有四个类

产品类：要构建的复杂对象的类

抽象建造者类：定义了用于构建产品对象各个部分的抽象接口。通常，它包含创建和设置产品的方法。

具体建造者类：实现了抽象建造者接口，负责具体构建产品对象的各个部分，并提供了一种方法链式调用的方式来设置产品的属性。

指挥类：可选的，用于协调构建过程，它知道如何使用具体建造者类来构建产品。在某些情况下，客户端代码可以直接与具体建造者类交互，而无需指挥类。

cpp 复制代码

// 建造者模式
// 时间：2023-10-29
// 作者：@conceal
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

// 产品类
class Product
{
public:
    void setPartA(const string &s)
    {
        m_partA = s;
    }
    void setPartB(const string &s)
    {
        m_partB = s;
    }
    void setPartC(const string &s)
    {
        m_partC = s;
    }
    void show()
    {
        cout << m_partA << " " << m_partB << " " << m_partC << endl;
    }

private:
    string m_partA;
    string m_partB;
    string m_partC;
};

// 抽象建造者类
class Builder
{
public:
    virtual void buildPartA() = 0;
    virtual void buildPartB() = 0;
    virtual void buildPartC() = 0;
    virtual Product *getResult() = 0;
};

// 具体建造者类
class ConcreteBuilder : public Builder
{
public:
    ConcreteBuilder()
    {
        m_product = new Product();
    }
    void buildPartA()
    {
        m_product->setPartA("A");
    }
    void buildPartB()
    {
        m_product->setPartB("B");
    }
    void buildPartC()
    {
        m_product->setPartC("C");
    }
    Product *getResult()
    {
        return m_product;
    }

private:
    Product *m_product;
};

// 指挥者类
class Director
{
public:
    Director(Builder *builder)
    {
        m_builder = builder;
    }
    Product *construct()
    {
        m_builder->buildPartA();
        m_builder->buildPartB();
        m_builder->buildPartC();
        return m_builder->getResult();
    }

private:
    Builder *m_builder;
};

int main()
{
    Builder *builder = new ConcreteBuilder();
    Director *director = new Director(builder);
    Product *product = director->construct();
    product->show();
    return 0;
}

输出：

shell 复制代码

A B C