diff --git a/04.BuilderPattern/04.BuilderPattern.md b/04.BuilderPattern/04.BuilderPattern.md new file mode 100644 index 0000000..209be91 --- /dev/null +++ b/04.BuilderPattern/04.BuilderPattern.md @@ -0,0 +1,227 @@ +# 建一栋房子总共分几步?建造者模式告诉你答案! +``` +“把大象装冰箱,总共分几步?” +“三步。第一步,打开冰箱门;第二步,把大象装进冰箱;第三步,把冰箱门关上。” +``` +Jungle活了这20多年,全靠这个笑话活着! 把大象装冰箱竟然只需要三步?那到底是怎么把大象装进冰箱呢?你问我,我问谁?再说,我也不关心这个呀!这……来点实际的吧,如果Jungle要建一栋房子,总共分几步?本文的建造者模式将声情并茂地向您娓娓道来…… + +## 1.建造者模式简介 +建造者模式将客户端与包含多个部件的复杂对象的创建过程分离,客户端不必知道复杂对象的内部组成方式与装配方式(就好像Jungle不知道到底是如何把大象装进冰箱一样),只需知道所需建造者的类型即可。 + +建造者模式定义: +``` +建造者模式: + +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。 +``` +“**同样的构建过程可以创建不同的表示**”??这句话是什么意思呢?想象一下,建造一栋房子,建造过程无非都是打地基、筑墙、安装门窗等过程,但不同的客户可能希望不同的风格或者过程,最终建造出来的房子当然就呈现不同的风格啦! + +## 2.建造者模式结构 +建造者模式的结构包含以下几个角色: + +- **抽象建造者(AbstractBuilder)**:创建一个Product对象的各个部件指定的抽象接口; +- **具体建造者(ConcreteBuilder)**:实现AbstractBuilder的接口,实现各个部件的具体构造方法和装配方法,并返回创建结果。 +- **产品(Product)**:具体的产品对象 +- **指挥者(Director)**: 构建一个使用Builder接口的对象,安排复杂对象的构建过程,**客户端一般只需要与Director交互,指定建造者类型,然后通过构造函数或者setter方法将具体建造者对象传入Director**。它主要作用是:隔离客户与对象的生产过程,并负责控制产品对象的生产过程。 + +建造者模式UML类图如下: + + +## 3.建造者模式代码实例 +考虑这样一个场景,如下图: +``` +Jungle想要建造一栋简易的房子(地板、墙和天花板),两个工程师带着各自的方案找上门来,直接给Jungle看方案和效果图。 +犹豫再三,Jungle最终选定了一位工程师……交房之日,Jungle满意的看着建好的房子, +开始思考:这房子究竟是怎么建成的呢?这地板、墙和天花板是怎么建造的呢? +工程师笑着说:“It's none of your business” +``` + +UML图如下: + +### 3.1.定义产品类House +``` +//产品类House +class House +{ +public: + House(){} + void setFloor(string iFloor){ + this->floor = iFloor; + } + void setWall(string iWall){ + this->wall = iWall; + } + void setRoof(string iRoof){ + this->roof = iRoof; + } + //打印House信息 + void printfHouseInfo(){ + printf("Floor:%s\t\n", this->floor.c_str()); + printf("Wall:%s\t\n", this->wall.c_str()); + printf("Roof:%s\t\n", this->roof.c_str()); + } +private: + string floor; + string wall; + string roof; +}; +``` +House是本实例中的产品,具有floor、wall和roof三个属性。 + +### 3.2.定义建造者 +#### 3.2.1.定义抽象建造者AbstractBuilder +``` +//抽象建造者AbstractBall +class AbstractBuilder +{ +public: + AbstractBuilder(){ + house = new House(); + } + virtual ~AbstractBuilder(){} + //抽象方法: + virtual void buildFloor() = 0; + virtual void buildWall() = 0; + virtual void buildRoof() = 0; + virtual House *getHouse() = 0; + + House *house; +}; +``` +#### 3.2.2.定义具体建造者 +``` +//具体建造者ConcreteBuilderA +class ConcreteBuilderA :public AbstractBuilder +{ +public: + ConcreteBuilderA(){ + printf("ConcreteBuilderA\n"); + } + //具体实现方法 + void buildFloor(){ + this->house->setFloor("Floor_A"); + } + void buildWall(){ + this->house->setWall("Wall_A"); + } + void buildRoof(){ + this->house->setRoof("Roof_A"); + } + House *getHouse(){ + return this->house; + } +}; + +//具体建造者ConcreteBuilderB +class ConcreteBuilderB :public AbstractBuilder +{ +public: + ConcreteBuilderB(){ + printf("ConcreteBuilderB\n"); + } + //具体实现方法 + void buildFloor(){ + this->house->setFloor("Floor_B"); + } + void buildWall(){ + this->house->setWall("Wall_B"); + } + void buildRoof(){ + this->house->setRoof("Roof_B"); + } + House *getHouse(){ + return this->house; + } +}; +``` +#### 3.3.定义指挥者 +``` +//指挥者Director +class Director +{ +public: + Director(){} + //具体实现方法 + void setBuilder(AbstractBuilder *iBuilder){ + this->builder = iBuilder; + } + //封装组装流程,返回建造结果 + House *construct(){ + builder->buildFloor(); + builder->buildWall(); + builder->buildRoof(); + return builder->getHouse(); + } +private: + AbstractBuilder *builder; +}; +``` +### 3.4.客户端代码示例 +``` +#include "BuilderPattern.h" + +int main() +{ + //抽象建造者 + AbstractBuilder *builder; + //指挥者 + Director *director = new Director(); + //产品:House + House *house; + + //指定具体建造者A + builder = new ConcreteBuilderA(); + director->setBuilder(builder); + house = director->construct(); + house->printfHouseInfo(); + delete builder; + builder = nullptr; + delete house; + house = nullptr; + + //指定具体建造者B + builder = new ConcreteBuilderB(); + director->setBuilder(builder); + house = director->construct(); + house->printfHouseInfo(); + delete builder; + builder = nullptr; + delete house; + house = nullptr; + + delete director; + director = nullptr; + + system("pause"); + return 0; +} +``` +### 3.5.效果 +``` +ConcreteBuilderA +Floor:Floor_A +Wall:Wall_A +Roof:Roof_A +ConcreteBuilderB +Floor:Floor_B +Wall:Wall_B +Roof:Roof_B +``` +## 4.建造者模式总结 + 从客户端代码可以看到,客户端只需指定具体建造者,并作为参数传递给指挥者,通过指挥者即可得到结果。客户端无需关心House的建造方法和具体流程。如果要更换建造风格,只需更换具体建造者即可,不同建造者之间并无任何关联,方便替换。从代码优化角度来看,其实可以不需要指挥者Director的角色,而直接把construct方法放入具体建造者当中。 + +### 优点: + +- 建造者模式中,客户端不需要知道产品内部组成细节,将产品本身和产品的创建过程分离,使同样的创建过程可以创建不同的产品对象; +- 不同建造者相互独立,并无任何挂链,方便替换。 + +### 缺点: + +- 建造者模式所创建的产品一般具有较多的共同点,其组成部分相似,如果产品之间的差异性很大,则不适合使用建造者模式,因此其使用范围受到一定的限制。 +- 如果产品的内部变化复杂,可能会导致需要定义很多具体建造者类来实现这种变化,导致系统变得很庞大 + +### 适用环境: + +- 需要生成的产品对象有复杂的内部结构(通常包含多个成员变量); +- 产品对象内部属性有一定的生成顺序; +- 同一个创建流程适用于多种不同的产品。 \ No newline at end of file