设计模式-建造者模式（Builder Pattern）

一、建造者模式说明

建造者模式（Builder Pattern）是一种创建型设计模式，它的主要目的是将一个复杂对象的构建过程与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

在建造者模式中，通常涉及以下几个角色：

产品（Product）：

产品是要构建的复杂对象，包含多个部件。
产品通常是由多个部件组成的复杂对象，建造者模式的目标就是创建这个复杂对象。

抽象建造者（Builder）：

抽象建造者定义了创建产品各个部件的抽象接口。
抽象建造者中通常包含多个方法，用于构建产品的各个部件，例如构建引擎、构建轮胎、构建座椅等。
它可以是一个抽象类或接口。

具体建造者（Concrete Builder）：

具体建造者实现了抽象建造者接口，负责具体构建产品的各个部件。
每个具体建造者类对应一个特定的产品类型，并定义了具体构建该产品的过程。
具体建造者类通常包含私有成员变量用于保存构建过程中的临时状态，并提供方法来构建不同部件。

指挥者（Director）：

指挥者负责调用具体建造者的方法来构建产品。
指挥者知道构建产品的具体步骤和顺序，但不知道产品的具体细节。
指挥者根据客户端的需求调用具体建造者的方法，将产品的构建过程与表示分离。

二、建造者模式样例

#include <iostream>
#include <string>// 产品类
class Product {
public:void setPartA(const std::string& partA) {partA_ = partA;}void setPartB(const std::string& partB) {partB_ = partB;}void setPartC(const std::string& partC) {partC_ = partC;}void show() const {std::cout << "Product parts: " << partA_ << ", " << partB_ << ", " << partC_ << std::endl;}private:std::string partA_;std::string partB_;std::string partC_;
};// 抽象建造者类
class Builder {
public:virtual ~Builder() {}virtual void buildPartA() = 0;virtual void buildPartB() = 0;virtual void buildPartC() = 0;virtual Product getResult() = 0;
};// 具体建造者类A
class ConcreteBuilderA : public Builder {
public:void buildPartA() override {product_.setPartA("PartA by ConcreteBuilderA");}void buildPartB() override {product_.setPartB("PartB by ConcreteBuilderA");}void buildPartC() override {product_.setPartC("PartC by ConcreteBuilderA");}Product getResult() override {return product_;}private:Product product_;
};// 具体建造者类B
class ConcreteBuilderB : public Builder {
public:void buildPartA() override {product_.setPartA("PartA by ConcreteBuilderB");}void buildPartB() override {product_.setPartB("PartB by ConcreteBuilderB");}void buildPartC() override {product_.setPartC("PartC by ConcreteBuilderB");}Product getResult() override {return product_;}private:Product product_;
};// 指挥者类
class Director {
public:void construct(Builder& builder) {builder.buildPartA();builder.buildPartB();builder.buildPartC();}
};int main() {Director director;ConcreteBuilderA builderA;ConcreteBuilderB builderB;// 构建产品Astd::cout << "Product A:" << std::endl;director.construct(builderA);Product productA = builderA.getResult();productA.show();// 构建产品Bstd::cout << "\nProduct B:" << std::endl;director.construct(builderB);Product productB = builderB.getResult();productB.show();return 0;
}