作者：翟天保Steven
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一、建造者模式是什么？
建造者模式是一种创建型的软件设计模式，用于构造相对复杂的对象。
建造者模式可以将复杂对象的构建与它的表示分离，使得相同的构建过程可以得到不同的表示。如果说工厂模式和抽象工厂模式更注重产品整体，那建造者模式则更在乎产品的组成和细节。
建造者模式的优点：
- 封装性好。有效地封装了建造过程（主要业务逻辑），使得系统整体的稳定性得到了一定保证。
- 解耦。产品本身和建造过程解耦，相同的建造过程可以创建出不同的产品。
- 产品建造过程精细化。该模式注重产品创建的整个过程，将复杂的步骤拆解得到多个相对简单的步骤，使得系统流程更清晰，且对细节的把控更精准。
- 易于扩展。如果有新产品需求，只需要添加一个建造者类即可，不需要改动之前的代码，符合开闭原则。
建造者模式的缺点：
- 产品的组成部分和构建过程要一致，限制了产品的多样性。
- 若产品内部有结构上的变化，则整个系统都要进行大改，增加了后期维护成本。
二、建造者模式
2.1 结构图
客户端即Main主函数，创建监督者，由监督者带领不同的建造者完成电脑产品的不同表示。
2.2 代码示例
场景描述：我联系了一家外包公司，由他们的项目经理招人为我组建一批电脑，他先招了联想的团队，项目结束后；我想再弄一批对比下（甲方财大气粗），于是他们又招了惠普的团队，再次完成项目，非常不错。
//Product.h
/****************************************************/
#pragma once
#include <iostream>
using namespace std;
// 电脑产品类
class Computer
{
public:
// 获取电脑信息
void getComputer() {
cout << "电脑产品配置为：" << endl;
cout << " 处理器：" << getCPU() << endl;
cout << " 显 卡：" << getGPU() << endl;
cout << " 主 板：" << getMainBoard() << endl;
cout << " 内存条：" << getRAM() << endl;
}
// 设置处理器
void setCPU(string cpu){
CPU = cpu;
}
// 设置显卡
void setGPU(string gpu) {
GPU = gpu;
}
// 设置主板
void setMainBoard(string mb) {
mainboard = mb;
}
// 设置内存条
void setRAM(string ram) {
RAM = ram;
}
// 获取处理器
string getCPU() {
return CPU;
}
// 获取显卡
string getGPU() {
return GPU;
}
// 获取主板
string getMainBoard() {
return mainboard;
}
// 获取内存条
string getRAM() {
return RAM;
}
private:
string CPU; // 处理器
string GPU; // 显卡
string mainboard; // 主板
string RAM; // 内存条
};
//Builder.h
/****************************************************/
#pragma once
#include <iostream>
#include "Product.h"
using namespace std;
// 抽象建造者
class Builder
{
public:
// 装配CPU
virtual void addCPU() = 0;
// 装配GPU
virtual void addGPU() = 0;
// 装配主板
virtual void addMainBoard() = 0;
// 装配内存
virtual void addRAM() = 0;
// 获取电脑产品
Computer getComputer() {
return m_computer;
}
protected:
Computer m_computer; // 电脑产品
};
// 联想-建造者
class LenovoBuilder : public Builder
{
public:
// 装配CPU
virtual void addCPU() {
m_computer.setCPU("Intel 酷睿i7-8700K");
}
// 装配GPU
virtual void addGPU() {
m_computer.setGPU("RTX 4050");
}
// 装配主板
virtual void addMainBoard() {
m_computer.setMainBoard("B760");
}
// 装配内存
virtual void addRAM() {
m_computer.setRAM("三星DDR4 2666mhz 16G");
}
};
// 惠普-建造者
class HPBuilder : public Builder
{
public:
// 装配CPU
virtual void addCPU() {
m_computer.setCPU("Intel 酷睿i5-6300HQ");
}
// 装配GPU
virtual void addGPU() {
m_computer.setGPU("GTX 1060");
}
// 装配主板
virtual void addMainBoard() {
m_computer.setMainBoard("B660");
}
// 装配内存
virtual void addRAM() {
m_computer.setRAM("金士顿DDR4 2666mhz 16G");
}
};
//Director.h
/****************************************************/
#pragma once
#include <iostream>
#include "Builder.h"
using namespace std;
// 监督者
class Director
{
public:
// 构造函数
Director(Builder* builder) {
m_builder = builder;
}
// 析构函数
~Director() {
if (m_builder != nullptr)
delete m_builder;
}
// 替换建造者
void setBuilder(Builder *builder) {
m_builder = builder;
}
// 建造
Computer construct() {
m_builder->addCPU();
m_builder->addGPU();
m_builder->addMainBoard();
m_builder->addRAM();
return m_builder->getComputer();
}
private:
Builder *m_builder; // 建造者
};
//main.cpp
/****************************************************/
#include <iostream>
#include <string>
#include "Director.h"
using namespace std;
int main()
{
// 一号建造者-联想
Builder *builder1 = new LenovoBuilder();
cout << "联想建造者等待就业。" << endl;
// 由监督者监督项目启动
Director *director = new Director(builder1);
cout << "监督者（项目经理）开始招人做项目。" << endl;
// 联想项目完毕，获取联想电脑产品
Computer computer1 = director->construct();
cout << "联想项目结束。" << endl;
computer1.getComputer();
// 二号建造者-惠普
Builder *builder2 = new HPBuilder();
cout << "惠普建造者等待就业。" << endl;
// 替换建造者
director->setBuilder(builder2);
cout << "监督者（项目经理）替换建造者，做新项目。" << endl;
Computer computer2 = director->construct();
cout << "惠普项目结束。" << endl;
computer2.getComputer();
return 0;
}程序结果如下。
在上述示例中，我们可以看到，产品有相同的构建过程，但是不同的建造者却可以完成不同表示的产品，产品的结构类似，但具体内容各不相同。
三、总结
我尽可能用较通俗的话语和直观的代码例程，来表述我对建造者模式的理解，或许有考虑不周到的地方，如果你有不同看法欢迎评论区交流！希望我举的例子能帮助你更好地理解建造者模式。
如果文章帮助到你了，可以点个赞让我知道，我会很快乐~加油！
