設計模式的解析和實現(C++)之三-Builder模式

作用:

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。

UML結構圖:

適用於以下情況:

1)當創建復雜對象的算法應該獨立於該對象的組成部分以及它們的裝配方式時。

2)當構造過程必須允許被構造的對象有不同的表示時。

抽象基類:

1)Builder:這個基類是全部創建對象過程的抽象,提供構建不同組成部分的接口函數

接口:

1)Builder::BuildPartA,Builder::BuildPartB:是對一個對象不同部分的構建函數接口,Builder的派生類來具體實現.

另外還有一個需要注意的函數,就是Director::Construct函數,這個函數裡面通過調用上面的兩個接口函數完成對象的構建--也就是說各個不同部分裝配的過程都是一致的(同樣的調用的Construct函數),但是不同的構建方式會有不同的表示(根據Builder的實際類型來決定如何構建,也就是多態)

解析:

Builder模式是基於這樣的一個情況:一個對象可能有不同的組成部分,這幾個部分的不同的創建對象會有不同的表示,但是各個部分之間裝配的方式是一致的.比方說一輛單車,都是由車輪車座等等的構成的(一個對象不同的組成部分),不同的品牌生產出來的也不一樣(不同的構建方式).雖然不同的品牌構建出來的單車不同,但是構建的過程還是一樣的(哦,你見過車輪長在車座上的麼?).

也就是說,Director::Construct函數中固定了各個組成部分的裝配方式,而具體是裝配怎樣的組成部分由Builder的派生類實現.

實現:

Builder模式的實現基於以下幾個面向對象的設計原則:1)把變化的部分提取出來形成一個基類和對應的接口函數,在這裡不會變化的是都會創建PartA和PartB,變化的則是不同的創建方法,於是就抽取出這裡的Builder基類和BuildPartA,BuildPartB接口函數 2)采用聚合的方式聚合了會發生變化的基類,就是這裡Director聚合了Builder類的指針.

1)Builder.h

/**/ /* *******************************************************************
　　　 created:　　　 2006/07/19
　　　 filename:　　　　 Builder.h
　　　 author:　　　　　　　 李創
　　　　　　　　　　　　　　　　 http://www.cppblog.com/converse/

　　　 purpose:　　　 Builder模式的演示代碼
******************************************************************** */

#ifndef BUILDER_H
　#define　 BUILDER_H

　//　 虛擬基類,是所有Builder的基類,提供不同部分的構建接口函數
　class　 Builder
　 {
　public :
　　　 Builder()　 {} ;
　　　　 virtual　　 ~ Builder()　 {}

　　　　 //　 純虛函數,提供構建不同部分的構建接口函數
　　　　　 virtual　　 void　 BuilderPartA()　 =　　 0 ;
　　　　 virtual　　 void　 BuilderPartB()　 =　　 0 ;
} ;

　//　 使用Builder構建產品,構建產品的過程都一致,但是不同的builder有不同的實現
　//　 這個不同的實現通過不同的Builder派生類來實現,存有一個Builder的指針,通過這個來實現多態調用
　class　 Director
　 {
　public :
　　　 Director(Builder *　 pBuilder);
　　　　 ~ Director();

　　　　 void　 Construct();

　private :
　　　 Builder *　 m_pBuilder;
} ;

　//　 Builder的派生類,實現BuilderPartA和BuilderPartB接口函數
　class　 ConcreateBuilder1
　　　 :　 public　 Builder
　 {
　public :
　　　 ConcreateBuilder1()　 {}
　　　　　 virtual　　 ~ ConcreateBuilder1()　 {}

　　　　 virtual　　 void　 BuilderPartA();
　　　　 virtual　　 void　 BuilderPartB();
} ;

　//　 Builder的派生類,實現BuilderPartA和BuilderPartB接口函數
　class　 ConcreateBuilder2
　　　 :　 public　 Builder
　 {
　public :
　　　 ConcreateBuilder2()　 {}
　　　　　 virtual　　 ~ ConcreateBuilder2()　 {}

　　　　 virtual　　 void　 BuilderPartA();
　　　　 virtual　　 void　 BuilderPartB();
} ;

　#endif

2)Builder.cpp

/**/ /* *******************************************************************
　　　 created:　　　 2006/07/19
　　　 filename:　　　　 Builder.cpp
　　　 author:　　　　　　　 李創
　　　　　　　　　　　　　　　　 http://www.cppblog.com/converse/

　　　 purpose:　　　 Builder模式的演示代碼
******************************************************************** */

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

　void　 ConcreateBuilder1::BuilderPartA()
　 {
　　　 std::cout　 <<　　 " BuilderPartA by ConcreateBuilder1\n" ;
}

　void　 ConcreateBuilder1::BuilderPartB()
　 {
　　　 std::cout　 <<　　 " BuilderPartB by ConcreateBuilder1\n" ;
}

　void　 ConcreateBuilder2::BuilderPartA()
　 {
　　　 std::cout　 <<　　 " BuilderPartA by ConcreateBuilder2\n" ;
}

　void　 ConcreateBuilder2::BuilderPartB()
　 {
　　　 std::cout　 <<　　 " BuilderPartB by ConcreateBuilder2\n" ;
}

Director::Director(Builder *　 pBuilder)
　　　 : m_pBuilder(pBuilder)
　 {
}

Director:: ~ Director()
　 {
　　　 delete m_pBuilder;
　　　 m_pBuilder　 =　 NULL;
}

　//　 Construct函數表示一個對象的整個構建過程,不同的部分之間的裝配方式都是一致的,
　//　 首先構建PartA其次是PartB,只是根據不同的構建者會有不同的表示
　void　 Director::Construct()
　 {
　　　 m_pBuilder -> BuilderPartA();
　　　 m_pBuilder -> BuilderPartB();
}

3)Main.cpp

/**/ /* *******************************************************************
　　　 created:　　　 2006/07/20
　　　 filename:　　　　 Main.cpp
　　　 author:　　　　　　　 李創
　　　　　　　　　　　　　　　　 http://www.cppblog.com/converse/

　　　 purpose:　　　 Builder模式的測試代碼
******************************************************************** */

#include　 " Builder.h "
#include　 < stdlib.h >

　int　 main()
　 {
　　　 Builder *　 pBuilder1　 =　　 new　 ConcreateBuilder1;
　　　 Director　 * pDirector1　 =　　 new　 Director(pBuilder1);
　　　 pDirector1 -> Construct();

　　　 Builder *　 pBuilder2　 =　　 new　 ConcreateBuilder2;
　　　 Director　 * pDirector2　 =　　 new　 Director(pBuilder2);
　　　 pDirector2 -> Construct();

　　　 delete pDirector1;
　　　 delete pDirector2;

　　　 system( " pause " );

　　　　 return　　 0 ;
}