23种设计模式C++源码与UML实现--建造者模式

建造者模式

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Builder模式也叫建造者模式或者生成器模式，是由GoF提出的23种设计模式中的一种。Builder模式是一种对象创建模式之一，用来隐藏复合对象的创建过程。他把复合对象的创建过程加以抽象，通过子类继承和重载的方式，动态地创建具有复合属性的对象。

对象的创建：Builder模式是为了对象的创建而设计的模式-创建的是一个复合对象，被创建的对象为一个具有复合属性的复合对象，关注对象创建的各个部分的创建过程，不同工厂(Builder)对产品属性有不同的创建方法。

Builder：为创建产品各个部分，统一抽象接口
ConcreteBuilder: 具体的创建产品的各个部分，部分A，部分B，部分C
Director: 构造一个使用Builder接口的对象
Product：表示被构造的复杂对象

ConcreteBuilder创建该产品的内部表示并定义它的装配过程，包含定义组成部分的类，包含将这些部件装配成最终产品的接口。

适用情况：

一个对象的构建比较复杂，将一个对象的构建和对象的表示进行分离。

说白了：建造者模式，其实就是相当于一个设计师，指挥建造师造房子，建造师可能是不同的，因为每个建造师建造水平和会造的房子都是不一样的。

创建者模式和工厂模式的对比

Factory模式中：

有一个抽象的工厂
实现一个具体的工厂 - 汽车工厂
工厂生产的汽车A，得到汽车产品A
工厂生产汽车B，得到汽车产品B

实现了购买者和生产线的隔离，强调的是结果

Builder模式

引擎工厂生产引擎产品，得到汽车的部件A
轮胎工厂生产轮子产品，得到汽车部件B
底盘工厂生产车身产品，得到汽车部件C
将这些部件放到一起，形成刚好能够组装成一辆汽车的整体

这样做，目的是为了实现复杂对象生产线和其部件的解耦。强调的是过程

两者的区别在于以下几种情况：

工厂模式不考虑对象的组装过程，而直接生成一个我想要的对象。

Builder模式先一个个的创建对象的每一个部件，再统一组装成一个对象

工厂模式所解决的问题是，工厂生产产品

而Builder模式解决的是工厂控制产品生成器组装各个部件的过程，然后从产品生成器中得到产品。

前期问题的抛出-需要建造者模式的原因

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;class House
{public:void setDoor(string door){this->m_door = door;}void setWall(string wall){this->m_wall = wall;}void setWindow(string window){this->m_window = window;}string getDoor(void){cout << m_door << endl;return m_door;}string getWall(void){cout << m_wall << endl;return m_wall;}string getWindow(void){cout << m_window << endl;;return m_window;}private:string m_door;string m_wall;string m_window;
};class Builder
{public:Builder(void){m_house = new House;}~Builder(void){delete m_house;}void MakeBuilder(void){BuildDoor(m_house);BuildWall(m_house);BuildWindow(m_house);}void BuildDoor(House *h){h->setDoor("door");}void BuildWall(House *h){h->setWall("wall");}void BuildWindow(House *h){h->setWindow("window");}House *GetHouse(void){return m_house;}private:House *m_house;
};int main(int argc, char const *argv[])
{// 不需要建造者，客户直接造房子//  门窗  墙体玻璃等都需要用户管理House *house = new House;house->setDoor("user door");house->setWall("user Wall");house->setWindow("big window");house->getDoor();house->getWall();house->getWindow();delete house;// 华丽的分割线cout << "=========================" << endl;// 请工程队 建造房子// 将建造过程交给工程队， 是不是还可以请个指挥建造的？ 这样客户就能完全解放出来了Builder *builder = new Builder;builder->MakeBuilder();house = builder->GetHouse();house->getDoor();house->getWall();house->getWindow();delete builder;cout << "builder pattern." << endl;return 0;
}

两者，虽然都建造好了房子，但是建筑队参加之后，客户就不需要参与房子的建造的每个过程了，将建造过程与使用者之间进行分离，这就是建造者模式想要达到的效果

andrew@andrew-G3-3590:/work/linux-sys/DesignPatterns/cpp/build$ ./builder_pattern_question
user door
use Wall
big window
=========================
door
wall
window
builder pattern.

那除了这样其实可以再请一个指挥者过来，因为实际中会有不同的建造者参与竞争，每个建造者精通的地方都是不一样的，指挥者参与之后，用户只需要把自己的需求告知指挥者就行。

建造者模式，就是通过虚工程对基类，实现通过指挥者，指挥不同的建筑队建设不同的房子

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;// 建造者模式，就是通过虚工程对基类，实现
// 通过指挥者，指挥不同的建筑队建设不同的房子class House
{public:void setDoor(string door){this->m_door = door;}void setWall(string wall){this->m_wall = wall;}void setWindow(string window){this->m_window = window;}string getDoor(void){cout << m_door << endl;return m_door;}string getWall(void){cout << m_wall << endl;return m_wall;}string getWindow(void){cout << m_window << endl;;return m_window;}private:string m_door;string m_wall;string m_window;
};class Builder
{public:virtual void BuildWall(void) = 0;virtual void BuildDoor(void) = 0;virtual void BuildWindow(void) = 0;virtual House* GetHouse(void) = 0;
public:virtual ~Builder(void){}
};//公寓建筑工程队
class FlatBuilder : public Builder
{public:FlatBuilder(){m_house = new House;}virtual void BuildWall(void){m_house->setWall("flat wall");}virtual void BuildDoor(void){m_house->setDoor("flat door");}virtual void BuildWindow(void){m_house->setWindow("flat window");}virtual House* GetHouse(void){return m_house;}private:House *m_house;
};// 别墅工程队
class VillaBuilder : public Builder
{public:VillaBuilder(void){m_house = new House;}virtual void BuildWall(void){m_house->setWall("villa wall");}virtual void BuildDoor(void){m_house->setDoor("villa door");}virtual void BuildWindow(void){m_house->setWindow("villa window");}virtual House* GetHouse(void){return m_house;}private:House *m_house;
};// 设计师 指挥者，负责建造的逻辑
// 建筑队，干具体的活
class Director
{public:Director(Builder *builder){m_build = builder;}void Construct(void){m_build->BuildWall();m_build->BuildWindow();m_build->BuildDoor();}private:Builder * m_build;
};int main(int argc, char const *argv[])
{House       *house = NULL;Builder     *builder = NULL;Director    *director = NULL;cout << "villa build" << endl;// 请一个建造别墅的工程队，建造一个别墅builder = new VillaBuilder;// 设计师 指挥工程队进行建造director = new Director(builder);// 指挥干活director->Construct();// 建好 交工house = builder->GetHouse();// 客户验房house->getWindow();house->getDoor();house->getWall();delete house;delete builder;cout << "flat build" << endl;builder = new FlatBuilder;director = new Director(builder);director->Construct();house = builder->GetHouse();house->getDoor();house->getWall();house->getWindow();delete house;delete builder;delete director;cout << "builder pattern." << endl;return 0;
}