【GeekBand】C++设计模式笔记11_Builder_构建器

1. "对象创建" 模式

通过 "对象创建" 模式绕开new，来避免对象创建（new）过程中所导致的紧耦合（依赖具体类），从而支持对象创建的稳定。它是接口抽象之后的第一步工作。
典型模式
- Factory Method
- Abstract Factory
- Prototype
- Builder

2. Builder 构建器

2.1 动机（Motivation）

在软件系统中，有时候面临着 "一个复杂对象" 的创建工作，其通常由各个部分的子对象 （复杂对象由多个子部分构成）用一定的算法构成；由于需求的变化，这个复杂对象的各个部分经常面临着剧烈的变化，但是将它们组合在一起的算法却相对稳定。
如何应对这种变化？如何提供一种 "封装机制" 来隔离出 "复杂对象的各个部分" 的变化，从而保持系统中的 "稳定构建算法" 不随着需求改变而改变？

2.2 模式定义

将一个复杂对象的构建与其表示相分离，使得同样的构建过程（稳定）可以创建不同的表示（变化）。

------《设计模式》GoF

2.3 实例代码

cpp 复制代码

// 房子基类
class House {
    // ....
};

// 房子构造器基类
class HouseBuilder {
public:
	// 返回所构建的房子
    House* GetResult() {
        return pHouse;
    }
    
    virtual ~HouseBuilder() {}

protected: 
    House* pHouse;
	
	// 虚函数，由不同的房子构建器进行override，每个函数负责构建房子的某一个部分
	virtual void BuildPart1()=0;
    virtual void BuildPart2()=0;
    virtual void BuildPart3()=0;
    virtual void BuildPart4()=0;
    virtual void BuildPart5()=0;	
};

// 石头类型房子，具体类
class StoneHouse: public House {
    
};

// 石头类型房子的构建器，具体类
class StoneHouseBuilder : public HouseBuilder {
protected:
    
    virtual void BuildPart1() {
        // pHouse->Part1 = ...;
    }
    
    virtual void BuildPart2() {
        
    }
    
    virtual void BuildPart3() {
        
    }
    
    virtual void BuildPart4() {
        
    }
    
    virtual void BuildPart5() {
        
    }  
};

// 房子构建指挥者，用来控制整个建造过程；
// 它将用户与房子的建造过程隔离，用户只要指出需要建造房子的类型即可
class HouseDirector { 
public:
    HouseBuilder* pHouseBuilder;
    
    // 构造函数中传入具体的构建器，这样构建出的房子类型也就确定了
    HouseDirector(HouseBuilder* pHouseBuilder) {
        this->pHouseBuilder = pHouseBuilder;
    }
    
    // 建造房子的过程函数，它是相对稳定的算法
    House* Construct() {
        
        pHouseBuilder->BuildPart1();
        
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            pHouseBuilder->BuildPart2();
        }
        
        bool flag = pHouseBuilder->BuildPart3();
        
        if(flag) {
            pHouseBuilder->BuildPart4();
        }
        
        pHouseBuilder->BuildPart5();
        
        return pHouseBuilder->GetResult();
    }
};

2.4 结构（Structure）

2.5 要点总结

Builder 模式主要用于 "分步骤构建一个复杂的对象"。在这其中 "分步骤" 是一个稳定的算法 ，而复杂对象的各个部分则经常变化。
变化点在哪里，封装哪里------ Builder 模式主要在于应对 "复杂对象各个部分" 的频繁需求变动。其缺点在于难以应对 "分步骤构建算法" 的需求变化。
在 Builder 模式中，要注意不同语言中构造器内调用虚函数的差别（C++ vs. C#）。