设计模式建造者模式

设计模式-建造者模式

在软件开发中，设计模式是经过验证的软件解决方案。设计模式为开发人员提供了一种可重用的解决方案，可以帮助他们解决通常出现的软件开发问题。建造者模式是其中一种常见的设计模式，在本文中将从多个角度对其进行分析。

一、 定义

建造者模式是一种创造型设计模式，它的目标是将复杂对象构建过程与其表现分离开来。换句话说，建造者模式可以帮助用户分步骤构建一个复杂的对象，从而避免了用户直接构建该对象所涉及的复杂性。

二、 适用场景

用于当需要将一个复杂对象的构造过程分离出来并允许通过不同步骤构建该对象时。例如，当构建对象需要经过一系列复杂的步骤，或需要不同方法来创建它时，可以使用建造者模式来避免错误和简化构建该对象的过程。

三、 模式元素

建造者模式涉及三个主要元素：抽象建造者，具体建造者和导演。其中：

抽象建造者：定义一个抽象接口，以描述如何构造产品的每个部分。外部调用将应用于该接口，并可以使用下一个元素来设置要构造的对象的不同部分。例如，在构建一辆汽车时，抽象建造者可能定义如何构造引擎、座位和车身。

具体建造者：具体实现抽象建造者中定义的接口，为复杂的对象构建它们的各个部分。例如，在汽车例子中，具体建造者可能实现汽车引擎、轮胎和座位的不同构造方法。

导演：控制具体建造者使用合适的步骤的对象来构建一个特定的复杂对象，也可以通过抽象建造者来实例化具体建造者。例如，在汽车例子中，导演可能使用汽车座位、引擎和轮胎实例化具体建造者，然后使用特定的步骤来构建汽车实例。

四、 实例

例如，我们要构建一辆汽车。由于构建该汽车需要一些特殊的步骤（如制造汽车引擎、安装座椅、安装轮胎等），因此，我们可以使用建造者模式来构建该汽车。

我们首先定义一个抽象建造者，该建造者将用来定义如何构造汽车的各个部分。它可能在其接口中包含构造函数，并定义导向构建过程的方法。例如：

class AbstractBuilder {

public:

virtual void BuildEngine() = 0;

virtual void BuildSeats() = 0;

virtual void BuildTires() = 0;

// ...

protected:

AbstractBuilder() {}

};

接下来，我们定义一个具体的建造者来实现抽象建造者。例如：

class CarBuilder : public AbstractBuilder {

public:

CarBuilder() { car_ = new Car(); }

virtual void BuildEngine() { car_->SetEngine(new CarEngine()); }

virtual void BuildSeats() { car_->SetSeats(new CarSeats()); }

virtual void BuildTires() { car_->SetTires(new CarTires()); }

// ...

Car* GetCar() { return car_; }

private:

Car* car_;

};

最后，我们定义一个导演来使用具体建造者来构造汽车。例如：

class Director {

public:

Director(AbstractBuilder* builder) { builder_ = builder; }

void Constract() {

builder_->BuildEngine();

builder_->BuildSeats();

builder_->BuildTires();

// ...

}

private:

AbstractBuilder* builder_;

};

在这个例子中，抽象建造者定义构建汽车所需的步骤，具体建造者实现这些步骤来构造具有各种功能汽车的部件，而导演使用具体建造者来执行构建步骤，并将产品（即建造好的汽车）返回给调用者。

五、

【关键词】设计模式、建造者模式、抽象建造者、具体建造者、导演。