建造者模式
引言:
无论是在现实世界中还是在软件系统中,都存在一些复杂的对象,它们拥有多个组成部分,如汽车,它包括车轮、底盘、发动机、方向盘等各种部件。而对于大部分用户而言,无须知道这些部件的装配细节,也几乎不会使用单独某个部件,而是使用一辆完整的汽车。有的人说:抽象工厂模式不是用来生产产品的吗,我们使用它来解决不是可以了吗?貌似有一定的道理,但是你有没有考虑到了安装细节,每辆汽车的零部件安装细节可能是不同的。抽象工厂模式实现对产品家族的创建,一个产品家族是这样的一系列产品:具有不同分类维度的产品组合,采用抽象工厂模式不需要关心构建过程,只关心什么产品由什么工厂生产即可。那怎么办呢?于是,建造者模式应运而生。
介绍:
建造者模式又叫生成器模式,是一种对象构建模式。它可以将复杂对象的建造过程抽象出来(抽象类别),使这个抽象过程的不同实现方法可以构造出不同表现(属性)的对象。
建造者模式是一步一步创建一个复杂的对象,它允许用户只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建它们,用户不需要知道内部的具体构造细节。
建造者模式有四个角色:
- Product(产品):一个具体的产品对象。(也可以使用抽象工厂模式来进行细分)
- Builder(抽象建造者):创建一个Product对象的各个部件指定的接口。
- ConcreteBuilder(具体建造者):实现接口,构建和装配各个部件。
- Diretor(指挥者):构建一个使用Builder接口的对象。它主要是用于创建一个复杂的对象。它主要有两个作用,一是:隔离客户与对象的生产过程,二是:负责控制产品对象的生产过程。
建造者模式的优点:
- 客户端不必知道产品内部组成的细节,将产品本身与产品的创建过程解耦,使得相同的创建过程可以创建不同的产品对象。
- 每一个具体建造者都相对独立,而与其他的具体建造者无关,因此可以很方便地替换具体建造者或增加新的具体建造者,用户使用不同的具体建造者即可得到不同的产品对象 。
- 可以更加精细地控制产品的创建过程。将复杂产品的创建步骤分解在不同的方法中,使得创建过程更加清晰,也更方便使用程序来控制创建过程。
- 增加新的具体建造者无须修改原有类库的代码,指挥者类针对抽象建造者类编程,系统扩展方便,符合OCP原则。
建造模式的缺点:
- 产品之间差异性很大的情况: 建造者模式所创建的产品一般具有较多的共同点,其组成部分相似,如果产品之间的差异性很大,则不适合使用建造者模式,因此其使用范围受到一定的限制。
- 产品内部变化很复杂的情况: 如果产品的内部变化复杂,可能会导致需要定义很多具体建造者类来实现这种变化,导致系统变得很庞大。
eg:
class Product {
public:
Product();
virtual ~Product();
void Add(string part){
mParts.push_back(part);
}
void Show(){
list <string>::iterator iter;
for(iter = mParts.begin();iter!= mParts.end();iter++){
cout << *iter <<" "<<endl;
}
}
list <string> mParts ;
};
//--------------------------------------
class Builder {
public:
Builder();
virtual ~Builder();
virtual void BuildPartA() = 0;
virtual void BuildPartB() = 0;
virtual Product* GetResult() = 0;
};
class ConcreteBuilder1 :public Builder{
public:
ConcreteBuilder1(){
pPro = new Product;
};
virtual ~ConcreteBuilder1();
void BuildPartA(){
pPro->Add("Part A");
}
void BuildPartB(){
pPro->Add("Part B");
}
Product* GetResult(){
return pPro;
}
private:
Product *pPro;
};
class ConcreteBuilder2 :public Builder{
public:
ConcreteBuilder2(){
pPro =new Product();
}
virtual ~ConcreteBuilder2();
void BuildPartA(){
pPro->Add("Part X");
}
void BuildPartB(){
pPro->Add("Part Y");
}
Product* GetResult(){
return pPro;
}
private:
Product *pPro;
};
//--------------------------------------
class Director {
public:
Director();
virtual ~Director();
void Construct(Builder *build){ //告诉指挥者,需要什么样的小人
build->BuildPartA();//根据用户的选择建造小人
build->BuildPartB();
}
};
//use
Director * d= new Director();
Builder* b1 =new ConcreteBuilder1();
Builder* b2 =new ConcreteBuilder2();
d->Construct(b1);
b1->GetResult()->show();