设计模式5——创建型模式之建造者模式

定义： 建造者模式(Builder Pattern)，  将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

类型：创建型模式。

类图：

 

参与角色:

1. Product，定义了一组产品的部件，并且有一个方法来表示对象。
2. Builder，提供一系列Product对象每个部件构成的接口。
3. BuilderA、BuilderB通过实现父类的接口来完成产品各部分的构造。
4. Director，构造使用Builder接口的对象。

概述：

        产品的不同，是由具体的构建过程不同造成的，所以把每个产品不同的地方抽象出来。这样不同产品，就不需要用派生新的产品类来完成，只需要匹配不同的构建过程类即可。Builder只是完成从产品中分离出来的每个小部件的生成的接口。具体的创建顺序以及创建逻辑则由Director控制。理论上是可以不要Director，而直接由Builder的派生类来完成的。Director的作用是利用Builder提供的接口，按一定规则，选择一定的部件来完成产品的建造。

         一个好的示例对于理解建造者模式非常重要。很多书上的示例还是有些过于复杂。而网络上的一些示例，有很多表达得并不是很清晰，没有吃透建造者模式的关键点。

         建造者，我这里举一个与房屋建造有关的示例，能够比较好地诠释建造者模式的关键点。下面结合代码一点一点来分析。

代码：

// Product：产品是带装修的房子,这里的装修列得比较简单，列了几个代表性的装修点

class CHouse
{
public:
    void Show()
    {
        cout<<m_strFloor<<endl;
        cout<<m_strCeiling<<endl;
        cout<<m_strWall<<endl;
    }
public:
    string m_strFloor; 
    string m_strCeiling; 
    string m_strWall;
};

 

// Builder，即抽象出产品不同的原因，即具体装修点的装修不同造成的。

// 那么就把这几个不同装修点的装修过程抽象出来作为一个类

// 另外该类还实现了产品的新建、销毁以及获取产品

class CDecoration
{
public:
    void CreateHouse()
    {
        m_pHouse = new CHouse();
    }
    void DestoryHouse()
    {
        delete m_pHouse;
        m_pHouse = NULL;
    }
    CHouse* GetHouse()
    {
        return m_pHouse;
    }
    virtual void SetFloor(){}
    virtual void SetCeiling(){}
    virtual void SetWall(){}

protected:
    CHouse* m_pHouse;
};

 

// BuilderA，在这里即复古风装修

// 具体实现Decoration的几个虚函数来完成复古风的的每个部件的生成。

class CVintageDecoration : public CDecoration
{
public:
    void SetFloor()
    {
        m_pHouse->m_strFloor = "安装红木地板";
    }

    void SetCeiling()
    {
        m_pHouse->m_strCeiling = "安装复古风顶灯";
    }

    void SetWall()
    {
        m_pHouse->m_strWall = "安装中国山水风格壁画";
    }
};

 

// BuilderB，在这里即时尚风装修

// 同样是具体实现Decoration的几个虚函数来完成复古风的的每个部件的生成。

class CFashionDecoration : public CDecoration
{
public:
    void SetFloor()
    {
        m_pHouse->m_strFloor = "安装实木地板";
    }

    void SetCeiling()
    {
        m_pHouse->m_strCeiling = "安装时尚大吊灯";
    }

    void SetWall()
    {
        m_pHouse->m_strWall = "张贴亮丽鲜艳壁画";
    }
};

 

// Director，指导如何按步骤地去完成房屋的装修，另外还可以分精装修，简装修，甚至是其它装修方式

// 就是根据Builder提供的接口来完成指定要求的装修

class CDirector
{
public:
    // 精装修,地板,墙壁,天花板都装修
    void RefineDecorate(CDecoration* _pDecorate)
    {
        _pDecorate->CreateHouse();
        _pDecorate->SetFloor();
        _pDecorate->SetCeiling();
        _pDecorate->SetWall();
    }

    // 简装，只装修地板
    void SimpleDecorate(CDecoration* _pDecorate)
    {
        _pDecorate->CreateHouse();
        _pDecorate->SetFloor();
    }
};

 

// 具体客户端的使用情况

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    CHouse* pHouse = NULL;   
    CDirector director;

    // 小明的房子想要复古风的精装修
    CVintageDecoration vintageBuilder;
    director.RefineDecorate(&vintageBuilder);
    pHouse = vintageBuilder.GetHouse();
    pHouse->Show();
    vintageBuilder.DestoryHouse();

    // 小雷的房子暂时只想要复古风的简装修
    director.SimpleDecorate(&vintageBuilder);
    pHouse = vintageBuilder.GetHouse();
    pHouse->Show();
    vintageBuilder.DestoryHouse();

    // 小红的房子想要时尚风的精装修
    CFashionDecoration fashionBuilder;
    director.RefineDecorate(&fashionBuilder);
    pHouse = vintageBuilder.GetHouse();
    pHouse->Show();
    fashionBuilder.DestoryHouse();

    // 小梅的房子也只想要时尚风的简装
    director.SimpleDecorate(&fashionBuilder);
    pHouse = vintageBuilder.GetHouse();
    pHouse->Show();
    fashionBuilder.DestoryHouse();

    return 0;
}

 

优缺点：

1. 优点，从构建方式上抽象出不同的产品来，最大限度地展现了OOP抽象的作用。另外可以结合工厂方法模式，定制不同的Director，这样就可以得到不同的产品。
2. 缺点，如果产品的表示变化了，那么一系列类都需要变动。

参考资料：

1. 《设计模式——可复用面向对象软件基础》

2. 《Java与模式》

3. 《大话设计模式》

 

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