模式动机
无论是在现实世界中还是在软件系统中，都存在一些复杂的对象，它们拥有多个组成部分，如汽车，它包括车轮、方向盘、发送机等各种部件。而对于大多数用户而言，无须知道这些部件的装配细节，也几乎不会使用单独某个部件，而是使用一辆完整的汽车，可以通过建造者模式对其进行设计与描述，建造者模式可以将部件和其组装过程分开，一步一步创建一个复杂的对象。用户只需要指定复杂对象的类型就可以得到该对象，而无须知道其内部的具体构造细节。
在软件开发中，也存在大量类似汽车一样的复杂对象，它们拥有一系列成员属性，这些成员属性中有些是引用类型的成员对象。而且在这些复杂对象中，还可能存在一些限制条件，如某些属性没有赋值则复杂对象不能作为一个完整的产品使用；有些属性的赋值必须按照某个顺序，一个属性没有赋值之前，另一个属性可能无法赋值等。
复杂对象相当于一辆有待建造的汽车，而对象的属性相当于汽车的部件，建造产品的过程就相当于组合部件的过程。由于组合部件的过程很复杂，因此，这些部件的组合过程往往被“外部化”到一个称作建造者的对象里，建造者返还给客户端的是一个已经建造完毕的完整产品对象，而用户无须关心该对象所包含的属性以及它们的组装方式，这就是建造者模式的模式动机。
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。
建造者模式是一步一步创建一个复杂的对象，它允许用户只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建它们，用户不需要知道内部的具体构建细节。建造者模式属于对象创建型模式。根据中文翻译的不同，建造者模式又可以称为生成器模式。
模式结构
建造者模式包含如下角色：
- Builder：抽象建造者
- ConcreteBuilder：具体建造者
- Director：指挥者
- Product：产品角色
源码
#include <iostream>
#include <string>
namespace builder_pattern {
class product {
public:
void set_name(const std::string &name) {
name_ = name;
}
void set_type(const std::string &type) {
type_ = type;
}
void show_product() {
std::cout << "-----product-----" << std::endl;
std::cout << "name: " << name_ << std::endl;
std::cout << "type: " << type_ << std::endl;
std::cout << "-----------------" << std::endl;
}
private:
std::string name_;
std::string type_;
};// class product
using product_ptr = std::shared_ptr<product>;
class builder {
public:
virtual product_ptr get_product() = 0;
virtual void reset_product() = 0;
virtual void set_part(const std::string &name, const std::string &type) = 0;
};// class builder
class concrete_builder : public builder {
public:
concrete_builder() {
product_ = nullptr;
}
void reset_product() override {
product_ = std::make_shared<product>();
}
product_ptr get_product() override {
return product_;
}
void set_part(const std::string &name, const std::string &type) override {
product_->set_name(name);
product_->set_type(type);
}
private:
product_ptr product_;
};// class concrete_builder
class director {
public:
director(builder* const _builder): builder_(_builder) {}
product_ptr get_product_a() {
builder_->reset_product();
builder_->set_part("name_a", "type_a");
return builder_->get_product();
}
product_ptr get_product_b() {
builder_->reset_product();
builder_->set_part("name_b", "type_b");
return builder_->get_product();
}
private:
builder *builder_;
};
}// namespace builder_pattern
int main() {
builder_pattern::concrete_builder _concrete_builder;
builder_pattern::director _director(&_concrete_builder);
builder_pattern::product_ptr _product_a = _director.get_product_a();
builder_pattern::product_ptr _product_b = _director.get_product_b();
_product_a->show_product();
_product_b->show_product();
return 0;
}
输出结果为：
-----product-----
name: name_a
type: type_a
-----------------
-----product-----
name: name_b
type: type_b
-----------------
总结
感觉设计模式，就是包装复杂，对外提供简单的可替换的接口。。
