下面是我自己對建造者模式的理解。具體我還沒在開發中應用過,這只是對於書本的理解。
建造者模式
建造者模式:將一個復雜對象的構建與它的表示分離,使得同樣的構建過程可以創建不同的表示。這是建造者模式的標准表達,不過看着讓人迷惑,什么叫構建和表示的分離?一個對象使用構造函數構造之后不就固定了,只有通過它方法來改變它的屬性嗎?而且還要同樣的構建過程搞出不同的表示,怎么可能呢?多寫幾個構造函數?
其實多寫幾個構造函數,根據不同參數設置對象不同的屬性,也可以達到這樣的效果,只是這樣就非常麻煩了,每次要增加一種表示就要添加一個構造函數,將來構造函數會多得連自己都不記得了,這違背了開放-封閉的原則。
要不就只能設計幾個set函數,每次屬性不一樣了,我就構造一個對象,然后用set函數改變對象的屬性。這樣也可以達到效果。只是代碼就會非常冗余了,每個要用到這個對象的地方,都要寫上好幾句語句,一旦對象有點什么變化,還得到處都改一遍,這樣就很容易出錯,以后別人看着這種神邏輯和神代碼估計也會崩潰了。而且這也違背了依賴倒轉的原則。
於是大神們就開始想了,不能加很多構造函數,也不能直接用一堆set函數,然后發現,有些對象的構建是固定的幾個步驟的,就像一條流水線一樣,任何的產品都是通過每一個固定的步驟拼湊出來的。例如說一部手機,先放主板,再放屏幕,再放電池,再放外殼,貼個膜就能賣幾千了,每次推出新產品,就換個更好的主板,換個大點的屏幕,再整個大容量電池,貼個超牛B的高透膜,又能賣出個新價錢。就是說,這些步驟都沒有變,變的只是每個部分的東西。
這就是大神的厲害之處了,透過現象看本質,基本有變的,有不變的,那敢情好,面向對象的一個重要指導思想就是,封裝隔離變化的,留出不變的。於是他們就用一個Builder類把步驟中的每個部分封裝起來,這個類的主要作用就是生產每個部件,再抽象一下提升高度,這樣就依賴倒轉了,這樣每次只需要添加一個類,這個類還是這幾個部分,只是內部的實現已經不一樣了,這樣就滿足了開放-封閉的原則了。但還是有一個問題,光有Builder類還不行,雖然產品的每個部分都有對應的函數,但是用起來的話,還是跟前面說的set函數一樣,一用就要使用一大堆函數,也就是這變的東西是封裝起來了,但這不變的東西還沒留出來。這時,就添加一個Director類,這個類就是專門規定組裝產品的步驟的,這樣只要告訴Director使用哪個Builder,就能生產出不同的產品,對於客戶端來說,只看到用了Director的一個construct函數,甚是方便。
再反過來看建造者模式的定義,構建指的就是生產一個產品的步驟,表示就是每個產品部分的具體實現,通過Director封裝步驟,通過Builder封裝產品部分的實現,再把他兩隔離開,就能隔離變的,留出不變的供客戶端使用。
圖中可以看到,Product是必須要知道,沒有抽象,但是這個產品卻可以由不同的部分組合而成。Director里的construct也是固定,沒有抽象出來,如果要更改步驟,也要添加一個函數,或者再添一個Diector,所以建造者模式一般應用於步驟不會發生大的變化,而產品會發生大變化的情況。
常用的場景
C#中的StringBuilder就是一個建造者的例子,但只是一個建造者,還缺一個Director,不能算一個完整的建造者模式。建造者模式一般應用於構建產品的步驟(也可以稱為算法)不變,而每個步驟的具體實現又劇烈變化的情況。
優點
1.隔離了構建的步驟和具體的實現,為產品的具體實現提供了靈活度。
2.封裝和抽象了每個步驟的實現,實現了依賴倒轉原則。
3.封裝了具體的步驟,減少了代碼的冗余。
缺點
1.要求構建產品的步驟(算法)是不能劇烈變化的,最好是不變的,這樣就影響了靈活度。
C++實現代碼
Builder.h
#ifndef _BUILDER_H_
#define _BUILDER_H_
#include <stdio.h>
class Product{
public:
Product();
~Product();
void setPartA(int param);
void setPartB(int param);
void setPartC(int param);
void show();
private:
int partA;
int partB;
int partC;
};
class AbstractBuilder{
public:
AbstractBuilder();
virtual ~AbstractBuilder();
virtual void createProduct() = 0;
virtual void buildPartA(int param) = 0;
virtual void buildPartB(int param) = 0;
virtual void buildPartC(int param) = 0;
virtual Product* getProduct() = 0;
};
class Builder: public AbstractBuilder{
public:
Builder();
~Builder();
void createProduct();
void buildPartA(int param);
void buildPartB(int param);
void buildPartC(int param);
Product* getProduct();
private:
Product* curProduct;
};
#endif
Builder.cpp
#include "Builder.h"
Product::Product()
{
}
Product::~Product()
{
}
void Product::setPartA(int param)
{
partA = param;
}
void Product::setPartB(int param)
{
partB = param;
}
void Product::setPartC(int param)
{
partC = param;
}
void Product::show()
{
fprintf(stderr,"partA = %d partB = %d partC = %d\n",partA,partB,partC);
}
AbstractBuilder::AbstractBuilder()
{
}
AbstractBuilder::~AbstractBuilder()
{
}
Builder::Builder()
:curProduct(NULL)
{
}
Builder::~Builder()
{
}
void Builder::createProduct()
{
fprintf(stderr,"創建一個產品空殼\n");
curProduct = new Product();
}
void Builder::buildPartA(int param)
{
fprintf(stderr,"正在構建產品的A部分\n");
curProduct->setPartA(param);
}
void Builder::buildPartB(int param)
{
fprintf(stderr,"正在構建產品的B部分\n");
curProduct->setPartB(param);
}
void Builder::buildPartC(int param)
{
fprintf(stderr,"正在構建產品的C部分\n");
curProduct->setPartC(param);
}
Product* Builder::getProduct()
{
//我的理解就是產品交出去之后,怎么釋放怎么弄就不歸建造者管了
return curProduct;
}
Director.h
#ifndef _DIRECTOR_H_
#define _DIRECTOR_H_
#include "Builder.h"
class Director
{
public:
Director(AbstractBuilder* builder);
~Director();
void construct();
private:
AbstractBuilder* curBuilder;
};
#endif
Director.cpp
#include "Director.h"
Director::Director(AbstractBuilder* builder)
{
curBuilder = builder;
}
Director::~Director()
{
}
void Director::construct()
{
if (!curBuilder)
return;
curBuilder->createProduct();
curBuilder->buildPartA(1);
curBuilder->buildPartB(2);
curBuilder->buildPartC(3);
}
client.cpp
#include "Director.h"
int main()
{
AbstractBuilder* builder = new Builder();
Director* director = new Director(builder);
director->construct();
Product* product = builder->getProduct();
product->show();
return 0;
}
g++ -o client client.cpp Builder.cpp Director.cpp
運行結果


