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设计模式创建者模式

news 2025/9/16 22:47:40

设计模式创建者模式

前言
原来代码
使用设计模式
总结
Builder模式在源码中的应用：
其他代码

前言

“对象创建”模式——绕开new

工厂模式抽象工厂原型模式构建器
动机与背景

目前需要建造一个房子，建造房子需要一系列特定的步骤，但是房子的类型也有很多，不同类型的房子对应的建造步骤也不尽相同。
用于分步骤构建对象
没有使用设计模式的代码

// 可以参照模板方法

存在的问题

个人感觉与模板方式很相似，所以上面的代码使用了模板方法的代码
解决方法

使用构建器，将复杂多变的对象的构建过程抽象出来
使用设计模式的代码

原来代码

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。
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。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（C++ vs. C#) 。

//原来的代码
class House{protected:void init(){ //1.构建的流程是稳定的this -> BuildPart1(); // 打地基for(int i  = 0 ; i < 4 ; i ++){this -> BuildPart2();}bool flag = this -> BuildPart3();if(flag){this -> BuildPart4();			}this -> BuildPart5();	}virtual ~House(){}//代表建房子的门 窗户 等 ，2.构建的方法是变化的，纯虚函数virtual void BuildPart1() = 0;virtual void BuildPart2() = 0;virtual void BuildPart3() = 0;virtual void BuildPart4() = 0;virtual void BuildPart5() = 0;}；

在这里有个问题是，能不能把init函数名替换成构造函数：不能，C++构造函数是静态绑定

class StoneHose：public House{protected: //实例化virtual void BuildPart1(){...............}virtual void BuildPart2(){...............}virtual void BuildPart3(){...............}virtual void BuildPart4(){...............}virtual void BuildPart5(){...............}
}；

到这里已经完成了，使用：

int main()
{//就是父类指针指向子类对象House * pHouse = new StoneHose();pHouse ->Init();}

使用设计模式

//把上面的代码，用设计模式
//如果对象比较复杂，可以做如下拆分，把House分成两个，一个是定义方法（可变）的叫做HouseBuilder ,一个定义流程、逻辑的是把init放进去

class House{//........void Part1();void Part2();void Part3();}；class HouseBuilder{public:House *GetResult() {return pHouse;}	virtual ~HouseBuilder(){}protected://代表建房子的门 窗户 等 ，2.构建的方法是变化的，纯虚函数virtual void BuildPart1() = 0;virtual void BuildPart2() = 0;virtual void BuildPart3() = 0;virtual void BuildPart4() = 0;virtual void BuildPart5() = 0;};

//塞一个 HouseBulider指针,把 this 换成pHouseBuilder

class HouseDirector{public:HouseBulider *pHouseBuilder;//另外要加入构造函数HouseDirector(HouseBulider *pH){  //新加入this -> pHouseBuilder = pH;}HouseBulider Construct(){//void init()  构建过程,不是虚函数pHouseBuilder -> BuildPart1(); // 打地基for(int i  = 0 ; i < 4 ; i ++){pHouseBuilder -> BuildPart2();//把init()中的 this 换成pHouseBuilder}bool flag = pHouseBuilder -> BuildPart3();if(flag){pHouseBuilder -> BuildPart4();			}pHouseBuilder -> BuildPart5();	return pHouseBuilder->GetResult();}
}

//那么石头房子呢 StoneHose：public House 感觉这里是不需要呀看这个https://zhuanlan.zhihu.com/p/665141864

class StoneHose：public House{  //对象的表示}；class StoneHoseBuilder：public HouseBuilder{ //  实现protected:  virtual void BuildPart1(){...............}virtual void BuildPart2(){...............}virtual void BuildPart3(){...............}virtual void BuildPart4(){...............}virtual void BuildPart5(){...............}
}；

void main() {StoneHouseBuilder *pStoneHouseBuilder = new StoneHouseBuilder;HouseDirector *pHouseDirector = new HouseDirector(HouseBuilder *pStoneHouseBuilder);pHouseDirector->Construct();// 操作
}

构建过程太复杂，抽象出来单独变成类
把对象的表示和构建相分离，（House 和 HouseBuilder），是的同样的构建(稳定)过程（Construct）可以构建不同的表示（变化）
上面只是一个演化模式，

总结

总结一下，就是把一个有构建步骤的对象拆分，分成表示和实现方法过程，实现过程稳定（不抽象），表示部分可以抽象，用虚函数实现

class A{//需要创建的事物、对象，这里定义A的组成
set_Part1();

}
class B_builer (方法接口){ //A的组成实现接口，要有能返回A的接口
//1.要拥有A指针成员 A *m_a
//2.要拥有构造函数，传入A，实现多态 B_builer(A a){this->m_a = a;}
//3.要有返回A 的方法接口 A GetComputer()
//4.要定义建造A需要的方法接口：buildPart1 2 3 4 …

A *m_a ；
B_builer(A *a){this->m_a = a;}
virtual buildPart1() = 0;
virtual A* GetComputer() = 0; // 要有返回A 的方法接口

}；
class B_concrete_builer (方法实现)：public B_builer{
virtual buildPart1(){ this -> A->setPart1();} //具体实现
virtual A* GetComputer(){return tbis->A ;}; // 具体实现要有返回A 的方法接口
}；

class C_Process （稳定的构建过程）
{
//1.要拥有建造（材料）的方法接口的指针成员 B_builer *m_b_builer
B_builer *m_b_builer ；
//2.要拥有构造函数，传入B_builer，实现多态
C_Process(B_builer *b_builer){this->m_b_builer = b_builer;}
//2，稳定的构建过程代码（建造逻辑），要返回A
A *func(){
step 1 2 3 …
return m_b_builer->GetResult();
}

}

使用过程：
B_concrete_builer *B = new B_concrete_builer();
C_Process *C = new C_Process(B);
C->func()；
A = B->GetComputer();

Builder模式在源码中的应用：

StringBuilder

其实我们熟知的StringBuilder就是builder模式的典型实现。我们平时使用基本都是这样：

1 StringBuilder sb = new StringBuilder();
2 sb.append(123).append(‘a’)
3 .append(1.23)
4 .append(true)
5 .append(“hhhh”);

https://zhuanlan.zhihu.com/p/113971558

其他代码

这个很好：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/665141864
//下面是源码

#include <iostream>
using namespace std;#include <string>//需要的产品：笔记本电脑
class Computer {
public:void SetCPU(const string cpu) {this->cpu = cpu;}void SetDisk(const string disk) {this->disk = disk;}void SetMemory(const string memory) {this->memory = memory;}void SetScreen(const string screen) {this->screen = screen;}void ShowInfo() {cout << "======基本信息======" << endl;cout << this->cpu << endl;cout << this->memory << endl;cout << this->disk << endl;cout << this->screen << endl;cout << "====================" << endl;}private:string cpu; //CPUstring disk; //磁盘string memory; //内存string screen; //显示屏
};//抽象的建造者：抽象建造单位
class Builder
{
public:virtual void BuilderCpu() = 0; //建造CPUvirtual void BuilderMemory() = 0; //建造内存virtual void BuilderDisk() = 0; //建造磁盘virtual void BuilderScreen() = 0; //建造显示屏virtual Computer* GetComputer() = 0; //出厂建造好的笔记本
};//具体的建造者：具体施工单位、具体的建造方式
class DellBuilder : public Builder //dell笔记本
{
private:Computer* computer;
public:DellBuilder() {this->computer = new Computer(); }void BuilderCpu() {this->computer->SetCPU("DELL CPU");}void BuilderMemory() {this->computer->SetMemory("DELL 内存");}void BuilderDisk() {this->computer->SetDisk("Dell 磁盘");}void BuilderScreen() {this->computer->SetScreen("DELL 显示屏");}Computer* GetComputer(){return this->computer;}};//具体的建造者：具体施工单位、具体的建造方式
class AppleBuilder : public Builder //dell笔记本
{private:Computer* computer;
public:AppleBuilder() {this->computer = new Computer(); }void BuilderCpu() {this->computer->SetCPU("Apple CPU");}void BuilderMemory() {this->computer->SetMemory("Apple 内存");}void BuilderDisk() {this->computer->SetDisk("Apple 磁盘");}void BuilderScreen() {this->computer->SetScreen("Apple 显示屏");}Computer* GetComputer(){return this->computer;}};//指导者：指挥具体的建造逻辑
class Director
{
public:Director(Builder* builder) {this->builder = builder;}//建造逻辑void BuilderComputer() {//1.建造CPUthis->builder->BuilderCpu();cout << "first make cpu"  << endl;//2.建造内存条this->builder->BuilderMemory();cout << "second make memory" << endl;//3.建造磁盘this->builder->BuilderDisk();cout << "third make disk" << endl;//4.建造显示屏this->builder->BuilderScreen();cout << "finally, make screen" << endl;}private:Builder* builder;
};//客户端
int main()
{Computer* computer = NULL;Builder* builder = NULL;Director* director = NULL;//需求：要一台dell笔记本builder = new DellBuilder(); // 先找一个dell制造厂，负责具体的创建director = new Director(builder); //指导者，指导Dell制造厂如何创建director->BuilderComputer(); //开始创建了。。。computer = builder->GetComputer(); // 待建造完毕，制造厂出货computer->ShowInfo();  //产品质检合格delete computer;delete director;delete builder;//制造Aplle比较笔记本，同理可得。return 0;
}