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生成器建造者模式（Builder）——创建型模式

article 2025/1/20 3:45:56

生成器/建造者模式——创建型模式

什么是生成器模式？

生成器模式是一种创建型设计模式，使你能够分步骤创建复杂对象。该模式允许你使用相同的创建代码生成不同类型和形式的对象。

提炼两个关键点：Ⅰ.分步骤创建复杂对象。Ⅱ.相同创建代码创建不同类型和形式的对象。

Ⅰ.分步骤创建复杂对象：

假设有一个产品类，这个产品有100个非静态成员属性，为了保证程序的健壮性，我们要在构造函数中对这100个属性进行init。此时构造函数"又大又长"不说，我们在调用时还要逐一去找准参数顺序，并且如果想设置一些默认值，还要去重载构造函数设置缺省参数，真的是极其复杂。

生成器模式就是把创建的行为抽象出来，抽象出两个类，分别是生成器(builder)和主管(director)。

生成器(builder)：生成器类中依赖于某个产品(产品加工器)，内部包含一个产品实体，并实现了"一堆"set方法用于设置产品属性字段，并对外**提供getproduct()**方法。

主管(director)： 主管类中实现的是产品的参数设置方法(相当于人拿着产品参数说明书)。主管有很多说明书(idea)，面对同一个生成器，设置参数不同，构造出的产品就不同。也就是说操作生成器的动作在主管类的成员方法中。

总结：在CodeClient中，我们只需要定义一个生成器和一个主管，就可以根据主管的不同想法操作同一个生成器生成不同参数的产品。又因为对每个字段设置的操作都实现成独立的方法，所以我们需要考虑设置顺序，需要哪个调用哪个即可。

Ⅱ.相同创建代码创建不同类型和形式的对象：

简单来说，主管的某一个想法，可以作用到不同的生成器上。比如说主管类根据自己的产品参数说明书操作汽车生成器，来生成一台汽车。那同样可以用这个产品参数说明书操作汽车手册生成器，生成一个汽车手册对象。因为对于手册和汽车实体，字段几何都是一样的，比如说几个座位、几个门、是否有GPS…，只不过字段类型可能不同。

用C++实现一个例子：

在这里插入图片描述

/*************************************************************************
        > File Name: builder.cpp
        > Author:
        > Mail:
        > Created Time: Tue Mar 12 10:54:06 2024
 ************************************************************************/

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

class Car {
public:
    int seatnum;
    int doornum;
    bool GPS;
};

class Manual {
public:
    string seatnum;
    string doornum;
    string GPS;
};

class Builder {
public:
    virtual void setSeats(int) = 0;
    virtual void setDoors(int) = 0;
    virtual void setGPS(bool) = 0;
};

class CarBuilder : public Builder {
private:
    Car car;
public:
    void setSeats(int num) override {
        car.seatnum = num;
    }
    void setDoors(int num) override {
        car.doornum = num;
    }
    void setGPS(bool is) override {
        car.GPS = is;
    }
    Car getCarIns() {
        return car;
    }
};

class ManualBuilder : public Builder {
private:
    Manual manual;
public:
    void setSeats(int num) override {
        manual.seatnum = "This car has " + to_string(num) + " seat.";
    }
    void setDoors(int num) override {
        manual.doornum = "This car has " + to_string(num) + " door.";
    }
    void setGPS(bool is) override {
        if (is)  manual.GPS = "Support GPS";
        else manual.GPS = "No support GPS";
    }
    Manual getManualIns() {
        return manual;
    }
};

class Director {
public:
    void makeSUV(Builder &builder) {
        builder.setSeats(4);
        builder.setDoors(4);
        builder.setGPS(true);
    }
    void makeSports(Builder &builder) {
        builder.setSeats(2);
        builder.setDoors(2);
        builder.setGPS(false);
    }
};

void CodeClient() {
    Director director;

    CarBuilder carbuilder;
    director.makeSUV(carbuilder);
    Car car = carbuilder.getCarIns();
    cout << car.seatnum << endl << car.doornum << endl << car.GPS << endl;

    ManualBuilder manualbuilder;
    director.makeSports(manualbuilder);
    Manual manual = manualbuilder.getManualIns();
    cout << manual.seatnum << endl << manual.doornum << endl << manual.GPS << endl;

    return ;
}

int main() {
    CodeClient();
    return 0;
}