UE4 C++设计模式：建造者模式(Builder Pattern)

目录

描述

套路

使用场景

优缺点

UE4实践

具体复杂产品-门派角色

抽象建造者-角色构造器

具体建造者-纯阳角色构造器

具体建造者-七秀角色构造器

创建指挥者(Director)-角色创建指挥器

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描述

• 又称生成器模式。是一个将负责对象的构建与他的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示
• Builder模式将客户端与包含多个组成部分的复杂对象的创建过程分离，客户端无需知道复杂对线内部组成与装配方式，只需要知道所需的建造者即可
• 类似工厂方法，但建造者返回的是一个完整的产品，而抽象工厂则返回一系列相关的产品。以汽车为例，工厂方法可以看成不同的汽车配件，而建造者模式则可以看成汽车的组装

套路

• Builder：抽象建造者
  • 为创建一个产品对象的各个部件指定抽象接口，一般包含两个接口方法：一个用于创建负责对象的各个部件；另一个用于返回生成好的复杂对象。
• ConcreteBuilder：具体建造者
  • 实现了Builder接口，既实现了各个部件的具体构造和装配方法，定义并明确其所创建的负责对象
• Product：产品角色
  • 被构建的复杂对象，包含多个组成部件
• Director：指挥者
  • 负责安排复杂对象的建造次序，指挥者与抽想Builder存在关联关系，可以再其Construct()方法中调用建造者对象的部件构造和装配方法，完成复杂对象的建造

使用场景

• 需要生成的产品对象有复杂的内部结构，这些产品对象通常包含多个成员属性
• 需要生成的产品对象的属性相互依赖，需要指定其生成顺序
• 对象的创建过程独立于创建该对象的类，在建造者模式中引入了指挥者类，将创建过程封装在指挥者类中，而不在建造者类
• 示例
  • 不同门派角色生成，具有不同的服装、武器、发型
  • 不同地图生成，如道路、植被、天气、怪物
  • 武器组装

优缺点

• 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
  • 用户使用不同的具体Builder即可得到不同的产品对象
  • 可以更加精细的控制产品的创建过程，将复杂产品的创建分解在不同的方法中，使得创建过程更加清晰，也方便使用程序来控制创建过程
  • 增加新的具体Builder无需更改原有的代码，指挥者类针对抽象Builder编程，系统扩展方便，符合开闭原则
• 缺点
  • 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很大，则不适合使用，因此使用范围受到一定限制
  • 如果产品内部变化复杂，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

UE4实践

一个简单的门派生成器

具体复杂产品-门派角色

// 复杂产品 —— 门派角色
UCLASS(Blueprintable, BlueprintType)
class DESIGNPATTERNS_API USectPlayer : public UObject
{
	GENERATED_BODY()
public:
	// 门派
	FString Sect = TEXT("None");
	// 性别
	FString Render = TEXT("None");
	// 服装
	FString Costume  = TEXT("None");
	// 武器
	FString Weapon = TEXT("None");

	// 展示信息
	void ShowInfo() {
		UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__" %s %s %s %s"), *Sect, *Render, *Costume, *Weapon);
	}
};

抽象建造者-角色构造器

// 抽象建造者 —— 角色构造器
UCLASS(Abstract)
class DESIGNPATTERNS_API USectPlayerBuilder : public UObject
{
	GENERATED_BODY()
public:
	// 构造函数创建复杂角色实例
	USectPlayerBuilder() { SectPlayer = NewObject(); }

	// 各个构建部分
	virtual void BuilderSect(){}
	virtual void BuilderRender(){}
	virtual void BuilderCostume(){}
	virtual void BuilderWeapon(){}

	// 返回角色实例
	USectPlayer* GetPlayer() { return SectPlayer; }
protected:
	USectPlayer* SectPlayer;
};

具体建造者-纯阳角色构造器

// 具体建造者 —— 纯阳角色构造器
UCLASS(Blueprintable, BlueprintType)
class DESIGNPATTERNS_API UChunYangSectPlayerBuilder : public USectPlayerBuilder
{
	GENERATED_BODY()
public:
	virtual void BuilderSect() override { SectPlayer->Sect = TEXT("纯阳门派"); }
	virtual void BuilderRender() override { SectPlayer->Render = TEXT("男"); }
	virtual void BuilderCostume() override { SectPlayer->Costume = TEXT("纯阳服装"); }
	virtual void BuilderWeapon() override { SectPlayer->Weapon = TEXT("纯阳武器"); }
};

具体建造者-七秀角色构造器

// 具体建造者 —— 七秀角色构造器
UCLASS(Blueprintable, BlueprintType)
class DESIGNPATTERNS_API UQiXiuSectPlayerBuilder : public USectPlayerBuilder
{
	GENERATED_BODY()
public:
	virtual void BuilderSect() override { SectPlayer->Sect = TEXT("七秀门派"); }
	virtual void BuilderRender() override { SectPlayer->Render = TEXT("女"); }
	virtual void BuilderCostume() override { SectPlayer->Costume = TEXT("七秀服装"); }
	virtual void BuilderWeapon() override { SectPlayer->Weapon = TEXT("七秀武器"); }
};

创建指挥者(Director)-角色创建指挥器

// 指挥者(Director) —— 角色创建指挥者
UCLASS(Blueprintable, BlueprintType)
class DESIGNPATTERNS_API UPlayerCreateDirectory : public USectPlayerBuilder
{
	GENERATED_BODY()
public:
	USectPlayer* Construct(USectPlayerBuilder* SectPlayerBuilder) {
		// 逐步构建复杂角色
		SectPlayerBuilder->BuilderSect();
		SectPlayerBuilder->BuilderRender();
		SectPlayerBuilder->BuilderCostume();
		SectPlayerBuilder->BuilderWeapon();
		
		return SectPlayerBuilder->GetPlayer();
	}
};

测试

// 调用测试用的Actor
UCLASS()
class DESIGNPATTERNS_API APlayerBuilder : public AActor
{
	GENERATED_BODY()
public:

	void BeginPlay() override {

		// 创建指挥者
		UPlayerCreateDirectory* PlayerCreateDirectory = NewObject();

		// 指定纯阳角色构造器生成角色
		USectPlayer* ChunYangPlayer = PlayerCreateDirectory->Construct(NewObject());
		ChunYangPlayer->ShowInfo();

		// 指定七秀角色构造器生成角色
		USectPlayer* QiXiuPlayer = PlayerCreateDirectory->Construct(NewObject());
		QiXiuPlayer->ShowInfo();
	}
};

LogTemp: Warning: APlayerBuilder::BeginPlay 纯阳门派 男 纯阳服装 纯阳武器
LogTemp: Warning: APlayerBuilder::BeginPlay 七秀门派 女 七秀服装 七秀武器