《C++设计模式》视频_李建忠
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《C++设计模式》视频_李建忠
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构建器 Builder
（注意，李建忠视频中关于这集的剪辑有问题。
（观看顺序：0:00~9:12 - 13:00~17:00 - 9:12~13:00 - 17:00~END）
所属分类——“对象创建” 模式
动机（Motivation）
简概
- 在软件系统中，有时候面临着 “一个复杂对象" 创建工作，其通常由各个部分的子对象用一定的算法构成； 由于需求的变化，这个复杂对象的各个部分经常面临着剧烈的变化，但是将它们组合在一起的算法却相对稳定（听起来有点像Template Method）
- 如何应对这种变化？如何提供一种 “封装机制" 来隔离出 “复杂对象的各个部分” 的变化，从而保持系统中的 “稳定构建算法" 不随着需求改变而改变？
代码体现
举例 - 写法1
抽象基类
class House {
public:
/** 然后注意一下
*
* C++比较特殊
* 这里的Init不能改写成构造函数House()
* 如果在C++中构造函数调用虚函数，会完成 "静态绑定"
* 而虚函数还没定义，最后会报错
* 而且子类构造要先调用父类构造，程序就不对了
*
* 但在Java、C#中，会是 "动态绑定"，可以将这里写成构造函数
*/
void Init(){ // 初始化，有点像Template Method
this->BuildPart1();
for (int i = 0; i < 4; i++){
this->BuildPart2();
}
bool flag=this->BuildPart3();
if(flag){
this->BuildPart4();
}
this->BuildPart5();
}
virtual ~House(){}
protected:
virtual void BuildPart1()=0;
virtual void BuildPart2()=0;
virtual void BuildPart3()=0;
virtual void BuildPart4()=0;
virtual void BuildPart5()=0;
};
具体类
class StoneHouse: public House{
protected:
virtual void BuildPart1(){
}
virtual void BuildPart2(){
}
virtual void BuildPart3(){
}
virtual void BuildPart4(){
}
virtual void BuildPart5(){
}
}
运行代码
int main(){
House* pHouse=new StoneHouse();
pHouse->Init();
}
分析 - 写法1
代码结构
举例 - 写法2（构建器）
抽象基类
class House{ // 【分离1】抽象基类，对象的表示
//...
};
class HouseBuild { // 【分离2】抽象基类，对象的构建
public:
House* GetResult(){ // 【新增】返回指针
return pHouse;
}
virtual ~HouseBuild(){}
protected:
House* pHouse; // 【新增】包含
virtual void BuildPart1()=0;
virtual void BuildPart2()=0;
virtual void BuildPart3()=0;
virtual void BuildPart4()=0;
virtual void BuildPart5()=0;
};
具体类
class StoneHouse: public House{ // 【分离1】具体类，对象的表示
//...
}
class StoneHouseBuilder: public HouseBuilder{ // 【分离2】具体类，对象的构建
protected:
virtual void BuildPart1(){
//pHouse->Part1 = ...;
}
virtual void BuildPart2(){
}
virtual void BuildPart3(){
}
virtual void BuildPart4(){
}
virtual void BuildPart5(){
}
}
// 高级类
class HouseDirector{ // 【分离】抽离初始化的代码
public:
HouseBuilder* pHouseBuilder; // 【新增】包含
HouseDirector(HouseBuilder* pHouseBuilder){ // 【新增构造函数】
this->pHouseBuilder=pHouseBuilder
}
House* Construct(){ // 初始化
pHouseBuilder->BuildPart1();
for (int i = 0; i < 4; i++){
pHouseBuilder->BuildPart2();
}
bool flag=pHouseBuilder->BuildPart3();
if(flag){
pHouseBuilder->BuildPart4();
}
pHouseBuilder->BuildPart5();
return pHouseBuilder->GerResult(); // 【新增】返回House*指针
}
};
运行代码
int main(){
House* pHouse=new StoneHouse();
pHouse->Init();
}
分析 - 写法2
代码结构
设计模式
模式定义
将一个复杂对象的构建与其表示相分离，使得同样的构建过程（稳定）可以创建不同的表示（变化）。
——《设计模式》GoF
结构（Structure）
（红色表示稳定）
要点总结
- Builder模式主要用于 “分步骤构建一个复杂的对象” 。在这其中 “分步骤” 是一个稳定的算法，而复杂对象的各个部分则经常变化
- 变化点在哪里，封装哪里 —— Builder模式主要在于应对 “复杂对象各个部分" 的频繁需求变动。其缺点在于难以应对 “分步骤构建算法” 的需求变动
- 在Builder模式中，要注意不同语言中构造器内调用虚函数的差别（C++ vs C#）