全面解析设计模式中的建造者模式及相关C++实现
生活中有着很多的建造者的例子,个人觉得大学生活就是一个建造者模式的最好体验: 建造者模式要解决的也正是这样的问题:当我们要创建的对象很复杂的时候(通常是由很多其他的对象组合而成),我们要要复杂对象的创建过程和这个对象的表示(展示)分离开来,这样做的好处就是通过一步步的进行复杂对象的构建,由于在每一步的构造过程中可以引入参数,使得经过相同的步骤创建最后得到的对象的展示不一样。 对象性质的建造 有些情况下,一个对象会有一些重要的性质,在它们没有恰当的值之前,对象不能作为一个完整的产品使用。比如,一个电子邮件有发件人地址、收件人地址、主题、内容、附录等部分,而在最起码的收件人地址未被赋值之前,这个电子邮件不能发出。 有些情况下,一个对象的一些性质必须按照某个顺序赋值才有意义。在某个性质没有赋值之前,另一个性质则无法赋值。这些情况使得性质本身的建造涉及到复杂的商业逻辑。 这时候,此对象相当于一个有待建造的产品,而对象的这些性质相当于产品的零件,建造产品的过程就是组合零件的过程。由于组合零件的过程很复杂,因此,这些"零件"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全部零件都建造完毕的产品对象。 命名的考虑 之所以使用"建造者"而没有用"生成器"就是因为用零件生产产品,"建造"更为合适,"创建"或"生成"不太恰当。 建造者模式的关键是其中的 Director 对象并不直接返回对象,而是通过一步步(BuildPartA,BuildPartB,BuildPartC)来一步步进行对象的创建。当然这里 Director 可以提供一个默认的返回对象的接口(即返回通用的复杂对象的创建,即不指定或者特定唯一指定 BuildPart 中的参数)。 完整代码示例(code):建造者模式的实现很简单,这里为了方便初学者的学习和参考,将给出完整的实现代码(所有代码采用 C++实现,并在 VC 6.0 下测试运行)。 代码片断 1:Product.h //Product.h #ifndef _PRODUCT_H_ #define _PRODUCT_H_ class Product{ public: Product(); ~Product(); void ProducePart(); protected: private: }; class ProductPart{ public: ProductPart(); ~ProductPart(); ProductPart* BuildPart(); protected: private: }; #endif //~_PRODUCT_H_ 代码片断 2:Product.cpp //Product.cpp #include "Product.h" #include <iostream> using namespace std; Product::Product(){ ProducePart(); cout<<"return a product"<<endl; } Product::~Product(){ } void Product::ProducePart(){ cout<<"build part of product.."<<endl; } ProductPart::ProductPart(){ //cout<<"build productpart.."<<endl; } ProductPart::~ProductPart(){ } ProductPart* ProductPart::BuildPart(){ return new ProductPart; } 代码片断 3:Builder.h //Builder.h #ifndef _BUILDER_H_ #define _BUILDER_H_ #include <string> using namespace std; class Product; class Builder{ public: virtual ~Builder(); virtual void BuildPartA(const string& buildPara) = 0; virtual void BuildPartB(const string& buildPara) = 0; virtual void BuildPartC(const string& buildPara) = 0; virtual Product* GetProduct() = 0; protected: Builder(); private: }; class ConcreteBuilder:public Builder{ public: ConcreteBuilder(); ~ConcreteBuilder(); void BuildPartA(const string& buildPara); void BuildPartB(const string& buildPara); void BuildPartC(const string& buildPara); Product* GetProduct(); protected: private: }; #endif //~_BUILDER_H_ 代码片断 4:Builder.cpp //Builder.cpp #include "Builder.h" #include "Product.h" #include <iostream> using namespace std; Builder::Builder(){ } Builder::~Builder(){ } ConcreteBuilder::ConcreteBuilder(){ } ConcreteBuilder::~ConcreteBuilder(){ } void ConcreteBuilder::BuildPartA(const string& buildPara){ cout<<"Step1:Build PartA..."<<buildPara<<endl; } void ConcreteBuilder::BuildPartB(const string& buildPara){ cout<<"Step1:Build PartB..."<<buildPara<<endl; } void ConcreteBuilder::BuildPartC(const string& buildPara){ cout<<"Step1:Build PartC..."<<buildPara<<endl; } Product* ConcreteBuilder::GetProduct(){ BuildPartA("pre-defined"); BuildPartB("pre-defined"); BuildPartC("pre-defined"); return new Product(); } 代码片断 5:Director.h //Director.h #ifndef _DIRECTOR_H_ #define _DIRECTOR_H_ class Builder; class Director{ public: Director(Builder* bld); ~Director(); void Construct(); protected: private: Builder* _bld; }; #endif //~_DIRECTOR_H_ 代码片断 6:Director.cpp //Director.cpp #include "director.h" #include "Builder.h" Director::Director(Builder* bld){ _bld = bld; } Director::~Director(){ } void Director::Construct(){ _bld->BuildPartA("user-defined"); _bld->BuildPartB("user-defined"); _bld->BuildPartC("user-defined"); } 代码片断 7:main.cpp //main.cpp #include "Builder.h" #include "Product.h" #include "Director.h" #include <iostream> using namespace std; int main(int argc,char* argv[]){ Director* d = new Director(new ConcreteBuilder()); d->Construct(); return 0; } 代码说明:建造者模式的示例代码中,BuildPart 的参数是通过客户程序员传入的,这里为了简单说明问题,使用"user-defined"代替,实际的可能是在 Construct 方法中传入这 3 个参数,这样就可以得到不同的细微差别的复杂对象了。 以下情况应当使用建造者模式: 1、 需要生成的产品对象有复杂的内部结构。 使用建造者模式主要有以下效果: 1、 建造模式的使用使得产品的内部表象可以独立的变化。使用建造者模式可以使客户端不必知道产品内部组成的细节。 (编辑:李大同) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |