设计模式学习笔记--建造者模式

一.简介

建造者模式也是六个创建型设计模式之一，用于对象的创建过程。建造者模式的主要作用是将对象的构建和表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的具体对象。在创建一系列对象时，对象的创建过程大体相同，但是具体过程不同时，就可以使用创建者模式。比如我门画一个人的时候，都是需要画头，身体，胳膊和腿的，但是具体怎么画就大不相同了。建造者模式给出了一个创造时的模板，并且给出了创建对象的实际接口（或者是Director类）。我们要改变创建过程的时候，只需要覆写相关的具体创建过程函数，就可以改变创建的过程。

建造者模式的UML图如下：

二.建造者模式的具体实现

上个例子，例子中写的比较清楚：

// C++Test.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include 
#include 
using namespace std;




//抽象的对象类，只提供具体创建方法的接口，不提供实现
class Builder
{
private:
	string m_partA;
	string m_partB;
	string m_partC;
public:
	virtual void BuildPartA() = 0;
	virtual void BuildPartB() = 0;
	virtual void BuildPartC() = 0;

	void SetPartA(string a){m_partA = a;}
	void SetPartB(string b){m_partB = b;}
	void SetPartC(string c){m_partC = c;}

	void Show()
	{
		cout<BuildPartA();
		buider->BuildPartB();
		buider->BuildPartC();
	}
};


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	//创建一个具体的Builder
	Builder* builder = new ConcreteBuilder();
	//创建builderdirector
	BuilderDirector* builderdir = new BuilderDirector();
	//通过builderdirector来控制创建
	builderdir->Build(builder);
	//获得结果（不用这一步也可以，经过build之后的builder本身就是已经创建好的对象了）
	Builder* result = builder->GetResult();
	
	result->Show();

	system("pause");
	return 0;
}

结果：

Con1 partA Con1 partB Con1 partC
请按任意键继续. . .

创建对象的时候，初始化操作并不应该放在构造函数中（可能有一些默认初值，比如指针置空的操作），真正的初始化应该是一个单独的Init操作。但是这个Init操作有时也是很复杂的，需要初始化各个子模块。如果对象的创建过程大致类似，仅仅是各个子模块的初始化有所差异，那么就将子模块的初始化放在派生类中进行具体的修改。创建的过程遵循一系列固定的流程，这就是建造者模式。

例子中，Builder基类仅仅给出了三个子模块创建的抽象接口，ConcreteBuilder继承了Builder，实现了具体创建的过程。通过Director类固定好的创建模式，多态调用具体的ConcreteBuilder实现了对象的创建。

三.建造者模式的使用条件

建造者模式主要是对于构建一个包含多个组件的对象，使用相同的构建过程构建不同种类的对象的一种设计模式。
在以下场景中适用建造者模式：


(1)对象由多个不同的组件构成。
(2) 对象的各个组件可能有相互依赖，可能还需要指定构建顺序。
(3) 对象的创建过程独立于创建该对象的类。在建造者模式中通过引入了指挥者类，将创建过程封装在指挥者类中，而不在建造者类和客户类中。
(4) 隔离复杂对象的创建和使用，并使得相同的创建过程可以创建不同的产品。

 适用建造者模式，我们可以不必了解对象内部细节，将对象的创建过程和对象本身解耦，让相同的创建过程可以创建不同的对象。并且，如果我们新增了一种对象，只需要给出具体的ConcreteBuilder即可，复合“开放封闭原则”。将创建过程分成各个部分，而不是单独的一个Init，可以让创建过程更加清晰。
但是使用建造者模式也限制了一些条件，要创建的对象必须有相同的结构，都覆写基类的具体创建过程，并且使用相同的创建顺序。

四.创建过程中的控制

上面说过，创建过程中有些限制条件，但是，如果我们想要更加灵活的进行创建，让某些创建过程工作，某些创建过程不工作的话，就可以通过一种叫做“钩子函数”的东东，进行控制。

看一个例子：

// C++Test.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include 
#include 
using namespace std;




//抽象的对象类，只提供具体创建方法的接口，不提供实现
class Builder
{
private:
	string m_partA;
	string m_partB;
	string m_partC;
public:
	virtual void BuildPartA() = 0;
	virtual void BuildPartB() = 0;
	virtual void BuildPartC() = 0;

	void SetPartA(string a){m_partA = a;}
	void SetPartB(string b){m_partB = b;}
	void SetPartC(string c){m_partC = c;}

	//钩子函数，默认是返回true的，如果想控制其为false，只需要在派生类将其覆写即可
	virtual bool IsNeedPartA(){return true;}

	void Show()
	{
		cout<IsNeedPartA())
		{
			buider->BuildPartA();
		}
		buider->BuildPartB();
		buider->BuildPartC();
	}
};


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	//创建一个具体的Builder
	Builder* builder = new ConcreteBuilder();
	//创建builderdirector
	BuilderDirector* builderdir = new BuilderDirector();
	//通过builderdirector来控制创建
	builderdir->Build(builder);
	//获得结果（不用这一步也可以，经过build之后的builder本身就是已经创建好的对象了）
	Builder* result = builder->GetResult();
	
	result->Show();

	system("pause");
	return 0;
}

结果：

Con1 partA Con1 partB Con1 partC
请按任意键继续. . .

默认情况钩子函数返回的是true，如果我们想要不初始化A部分，那么就在Concrete类中将钩子函数覆写，返回false，这样，BuilderDirector中就会在判断的时候，去除PartA的创建。

我们在ConCreteBuilder中覆写IsNeedPartA函数：

	bool IsNeedPartA() override
	{
		return false;
	}

结果：

 Con1 partB Con1 partC
请按任意键继续. . .

可见PratA在钩子函数为false的情况下没有被构建。

五.简化版本的建造者模式

类似工厂模式那样，创建对象可以使用一个static方法而省略具体的工厂。建造者模式也可以将Director省略，直接将创建过程放在Builder类中。

// C++Test.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include 
#include 
using namespace std;




//抽象的对象类，只提供具体创建方法的接口，不提供实现
class Builder
{
private:
	string m_partA;
	string m_partB;
	string m_partC;
public:
	virtual void BuildPartA() = 0;
	virtual void BuildPartB() = 0;
	virtual void BuildPartC() = 0;

	void SetPartA(string a){m_partA = a;}
	void SetPartB(string b){m_partB = b;}
	void SetPartC(string c){m_partC = c;}

	void Show()
	{
		cout<BuildPartA();
	builder->BuildPartB();
	builder->BuildPartC();
}


//具体的对象类，实现了具体的创建方法
class ConcreteBuilder : public Builder
{
	void BuildPartA() override;
	void BuildPartB() override;
	void BuildPartC() override;

};

void ConcreteBuilder::BuildPartA()
{
	SetPartA("Con1 partA");
}

void ConcreteBuilder::BuildPartB()
{
	SetPartB("Con1 partB");
}

void ConcreteBuilder::BuildPartC()
{
	SetPartC("Con1 partC");
}





int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	//创建一个具体的Builder
	Builder* builder = new ConcreteBuilder();
	//通过Builder自带的static方法，构建builder
	Builder::CreateBuilder(builder);
	//获得结果（不用这一步也可以，经过build之后的builder本身就是已经创建好的对象了）
	Builder* result = builder->GetResult();
	
	result->Show();

	system("pause");
	return 0;
}

结果：

Con1 partA Con1 partB Con1 partC
请按任意键继续. . .

这里，由于Builder通常为抽象类，不能直接实例化，所以采用的是将具体Builer的指针作为参数传递给CreateBuilder方法，在该方法中调用一系列初始化的函数完成对象的创建。该方法不需要对象对应就可以使用，故采用了static方法。

最后附上一篇大牛的博客链接：

http://blog.csdn.net/lovelion/article/details/7426855