【Builder模式】C++设计模式——构建器

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一、设计流程介绍

  未使用Builder模式时会觉得流程和结构不稳定，但实际上是稳定的(如建房子的流程是稳定的、构造不同地方的天花板结构是稳定的…)。如果是采用下面这部分代码，对于对象属性少的来说完全没问题，但是一旦对象变得比较复杂，这样写代码将会使得结构臃肿且不稳定。

class House{
public:
	void Init(){
		this->BuildPart1();		//静态绑定，不能放在构造函数里
		for (int i = 0; i < 4; i++){
			this->BuildPart2();
		}
		bool flag = this->BuildPart3();
		if (flag) {
			this->BuildPart4();
		}
		this->BuildPart5();
	}
	virtual ~House(){}
protected:
	virtual void BuildPart1() = 0;
	virtual void BuildPart2() = 0;
	virtual void BuildPart3() = 0;
	virtual void BuildPart4() = 0;
	virtual void BuildPart5() = 0;
};
class StoneHouse : public House{
protected:
	virtual void BuildPart1(){}
	virtual void BuildPart2(){}
	virtual void BuildPart3(){}
	virtual void BuildPart4(){}
	virtual void BuildPart5(){}
};
int main(){
	House* pHouse = new StoneHouse();
	pHouse->Init();
}

  当对象比较复杂时，我们还要像下列代码一样创建个Builder，并进行拆分。

class House{
public:
	//...
	virtual ~House(){}
};
class HouseBuilder{
public:
	House* GetResult(){
		return pHouse;
	}
protected:
	House* pHouse;
	virtual void BuildPart1() = 0;
	virtual void BuildPart2() = 0;
	virtual void BuildPart3() = 0;
	virtual void BuildPart4() = 0;
	virtual void BuildPart5() = 0;
};
class HouseDirector{
public:
	HouseBuilder* pHouseBuilder;
	HouseDirector(HouseBuilder* pHouseBuilder){
		this->pHouseBuilder = pHouseBuilder;
	}
	void Construct(){
		pHouseBuilder->BuildPart1();		//静态绑定，不能放在构造函数里
		for (int i = 0; i < 4; i++){
			pHouseBuilder->BuildPart2();
		}
		bool flag = pHouseBuilder->BuildPart3();
		if (flag) {
			pHouseBuilder->BuildPart4();
		}
		pHouseBuilder->BuildPart5();
	}
};
class StoneHouse : public House{
protected:
	virtual void BuildPart1(){
		//pHouse->Part1 = ... 
	}
	virtual void BuildPart2(){}
	virtual void BuildPart3(){}
	virtual void BuildPart4(){}
	virtual void BuildPart5(){}
};
class StoneHouseBuilder : public HouseBuilder{
protected:
	virtual void BuildPart1(){}
	virtual void BuildPart2(){}
	virtual void BuildPart3(){}
	virtual void BuildPart4(){}
	virtual void BuildPart5(){}
};

二、模式介绍

（1）模式动机
  在软件系统中，有时候面临着 “一个复杂对象” 的创建工作，其通常由各个部分的子对象用一定的算法构成。由于需求的变化，这个复杂对象的各个部分经常面临着剧烈的变化(与Template模式相似)，但是将它们组合在一起的算法却相对稳定。
  如何应对这种变化？如何提供一种 “封装机制” 来隔离出 “复杂对象的各个部分” 的变化，从而保持系统中的 “稳定构建算法” 不随着需求改变而改变?
（2）模式定义
  将一个复杂对象的构建与其表示相分离，使得同样的构建过程(稳定)可以创建不同的表示(变化)。
（3）要点总结
 a). Builder 模式主要用于 “分步骤构建一个复杂的对象”，在这其中 “分步骤” 是一个稳定的算法，而复杂对象的各个部分则经常变化。
 b). 变化点在哪里、封装哪里——Builder模式主要在于应对 “复杂对象各个部分” 的频繁需求变动。其缺点在于难以应对 “分步骤构建算法” 的需求变动。
 c). 在Builder模式中，要注意不同语言中构造器内调用虚函数的差别(如 C#、Java 可以直接在构造器调用虚函数，而C++不能)

三、代码实现

  在第一点中已展示出相应的代码，这里不做过多的赘述。我们应该要去好好把握稳定与变化间的关系，在该模式的设计中，从变化部分找到稳定的部分来建立Builder