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这篇CFSDN的博客文章全面解析设计模式中的建造者模式及相关C++实现由作者收集整理,如果你对这篇文章有兴趣,记得点赞哟.
生活中有着很多的建造者的例子,个人觉得大学生活就是一个建造者模式的最好体验: 要完成大学教育,一般将大学教育过程分成 4 个学期进行,因此没有学习可以看作是构建完整大学教育的一个部分构建过程,每个人经过这 4 年的(4 个阶段)构建过程得到的最后的结果不一样,因为可能在四个阶段的构建中引入了很多的参数(每个人的机会和际遇不完全相同).
建造者模式要解决的也正是这样的问题:当我们要创建的对象很复杂的时候(通常是由很多其他的对象组合而成),我们要要复杂对象的创建过程和这个对象的表示(展示)分离开来,这样做的好处就是通过一步步的进行复杂对象的构建,由于在每一步的构造过程中可以引入参数,使得经过相同的步骤创建最后得到的对象的展示不一样.
对象性质的建造 。
有些情况下,一个对象会有一些重要的性质,在它们没有恰当的值之前,对象不能作为一个完整的产品使用。比如,一个电子邮件有发件人地址、收件人地址、主题、内容、附录等部分,而在最起码的收件人地址未被赋值之前,这个电子邮件不能发出.
有些情况下,一个对象的一些性质必须按照某个顺序赋值才有意义。在某个性质没有赋值之前,另一个性质则无法赋值。这些情况使得性质本身的建造涉及到复杂的商业逻辑.
这时候,此对象相当于一个有待建造的产品,而对象的这些性质相当于产品的零件,建造产品的过程就是组合零件的过程。由于组合零件的过程很复杂,因此,这些"零件"的组合过程往往被"外部化"到一个称作建造者的对象里,建造者返还给客户端的是一个全部零件都建造完毕的产品对象.
命名的考虑 。
之所以使用"建造者"而没有用"生成器"就是因为用零件生产产品,"建造"更为合适,"创建"或"生成"不太恰当。 建造者模式的典型结构图为:
建造者模式的关键是其中的 Director 对象并不直接返回对象,而是通过一步步(BuildPartA,BuildPartB,BuildPartC)来一步步进行对象的创建。当然这里 Director 可以提供一个默认的返回对象的接口(即返回通用的复杂对象的创建,即不指定或者特定唯一指定 BuildPart 中的参数)。 建造者模式的实现 。
完整代码示例(code):建造者模式的实现很简单,这里为了方便初学者的学习和参考,将给出完整的实现代码(所有代码采用 C++实现,并在 VC 6.0 下测试运行).
代码片断 1:Product.h 。
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//Product.h
#ifndef _PRODUCT_H_
#define _PRODUCT_H_
class
Product{
public
:
Product();
~Product();
void
ProducePart();
protected
:
private
:
};
class
ProductPart{
public
:
ProductPart();
~ProductPart();
ProductPart* BuildPart();
protected
:
private
:
};
#endif //~_PRODUCT_H_
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代码片断 2:Product.cpp 。
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//Product.cpp
#include "Product.h"
#include <iostream>
using
namespace
std;
Product::Product(){
ProducePart();
cout<<
"return a product"
<<endl;
}
Product::~Product(){
}
void
Product::ProducePart(){
cout<<
"build part of product.."
<<endl;
}
ProductPart::ProductPart(){
//cout<<"build productpart.."<<endl;
}
ProductPart::~ProductPart(){
}
ProductPart* ProductPart::BuildPart(){
return
new
ProductPart;
}
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代码片断 3:Builder.h 。
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//Builder.h
#ifndef _BUILDER_H_
#define _BUILDER_H_
#include <string>
using
namespace
std;
class
Product;
class
Builder{
public
:
virtual
~Builder();
virtual
void
BuildPartA(
const
string& buildPara) = 0;
virtual
void
BuildPartB(
const
string& buildPara) = 0;
virtual
void
BuildPartC(
const
string& buildPara) = 0;
virtual
Product* GetProduct() = 0;
protected
:
Builder();
private
:
};
class
ConcreteBuilder:
public
Builder{
public
:
ConcreteBuilder();
~ConcreteBuilder();
void
BuildPartA(
const
string& buildPara);
void
BuildPartB(
const
string& buildPara);
void
BuildPartC(
const
string& buildPara);
Product* GetProduct();
protected
:
private
:
};
#endif //~_BUILDER_H_
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代码片断 4:Builder.cpp 。
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//Builder.cpp
#include "Builder.h"
#include "Product.h"
#include <iostream>
using
namespace
std;
Builder::Builder(){
}
Builder::~Builder(){
}
ConcreteBuilder::ConcreteBuilder(){
}
ConcreteBuilder::~ConcreteBuilder(){
}
void
ConcreteBuilder::BuildPartA(
const
string& buildPara){
cout<<
"Step1:Build PartA..."
<<buildPara<<endl;
}
void
ConcreteBuilder::BuildPartB(
const
string& buildPara){
cout<<
"Step1:Build PartB..."
<<buildPara<<endl;
}
void
ConcreteBuilder::BuildPartC(
const
string& buildPara){
cout<<
"Step1:Build PartC..."
<<buildPara<<endl;
}
Product* ConcreteBuilder::GetProduct(){
BuildPartA(
"pre-defined"
);
BuildPartB(
"pre-defined"
);
BuildPartC(
"pre-defined"
);
return
new
Product();
}
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代码片断 5:Director.h 。
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//Director.h
#ifndef _DIRECTOR_H_
#define _DIRECTOR_H_
class
Builder;
class
Director{
public
:
Director(Builder* bld);
~Director();
void
Construct();
protected
:
private
:
Builder* _bld;
};
#endif //~_DIRECTOR_H_
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代码片断 6:Director.cpp 。
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//Director.cpp
#include "director.h"
#include "Builder.h"
Director::Director(Builder* bld){
_bld = bld;
}
Director::~Director(){
}
void
Director::Construct(){
_bld->BuildPartA(
"user-defined"
);
_bld->BuildPartB(
"user-defined"
);
_bld->BuildPartC(
"user-defined"
);
}
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代码片断 7:main.cpp 。
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//main.cpp
#include "Builder.h"
#include "Product.h"
#include "Director.h"
#include <iostream>
using
namespace
std;
int
main(
int
argc,
char
* argv[]){
Director* d =
new
Director(
new
ConcreteBuilder());
d->Construct();
return
0;
}
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代码说明:建造者模式的示例代码中,BuildPart 的参数是通过客户程序员传入的,这里为了简单说明问题,使用"user-defined"代替,实际的可能是在 Construct 方法中传入这 3 个参数,这样就可以得到不同的细微差别的复杂对象了.
以下情况应当使用建造者模式:
1、 需要生成的产品对象有复杂的内部结构。 2、 需要生成的产品对象的属性相互依赖,建造者模式可以强迫生成顺序。 3、 在对象创建过程中会使用到系统中的一些其它对象,这些对象在产品对象的创建过程中不易得到.
使用建造者模式主要有以下效果:
1、 建造模式的使用使得产品的内部表象可以独立的变化。使用建造者模式可以使客户端不必知道产品内部组成的细节。 2、 每一个Builder都相对独立,而与其它的Builder无关。 3、 模式所建造的最终产品更易于控制.
最后此篇关于全面解析设计模式中的建造者模式及相关C++实现的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于全面解析设计模式中的建造者模式及相关C++实现的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章,希望大家以后支持我的博客! 。
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