文章目錄

• • • • 1. 解決問題
      • 2. 應用場景
      • 3. 實現
      • • C語言實現
        • C++實現
      • 4. 缺點

1. 解決問題

描述如下場景：

• 類的數據成員很多（8個以上），當我們進行初始化的時候放在初始化列表中，影響類的可讀性，同時校驗初始化參數列表是否有效的邏輯也無處放置
• 假如初始化列表中的參數有一定的依賴關系，比如數據成員max 一定比 數據成員min 小才行，這樣的依賴關系設置邏輯無處安放（需要在類實例化的時候就要完成依賴關系的創建）
• 類的對象是不可變的，也就是對象在創建好之后就不能再修改其內部的屬性值。此時，我們不能對外暴露類的set成員函數。

針對以上三種關于 類實例化過程中遇到 的問題，我們可以使用建造者模式 解決。

2. 應用場景

• 一種類的設計較為復雜，需要通過設置不同的可選錯參數，定制化地創建不同的對象

建造者模式和工廠模式的區別：

工廠模式：創建擁有相關性的不同對象（繼承同一父類或者接口的子類），由給定的參數來決定創建哪一種類的對象

建造者模式：創建一種類型的復雜對象，通過設置不同的可選參數，“定制化”地創建不同的對象

舉例：

顧客走進餐館點餐，我們使用工廠模式 根據用戶的不同選擇，制作不同的食物：漢堡，沙拉，披薩等。

對于披薩來說，用戶可以有不同的配料選擇：奶酪，西紅柿，起司。此時我們通過建造者模式根據用戶選擇的不同配料制作披薩。

3. 實現

C語言實現

實現功能：

建造者模式實現簡單的電腦組裝，通過配置不同的config來組裝出不同用戶要求的電腦（穩定性高、性能高）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>typedef struct PERSONAL_COMPUTER {char cpu[20];char memory[20];char harddisk[20];
}Personal_Computer;void assemble_intel_cpu(Personal_Computer* personal_computer)
{strncpy(personal_computer->cpu, "inter",sizeof("inter"));return;
}
void assemble_amd_cpu(Personal_Computer* personal_computer)
{strncpy(personal_computer->cpu, "amd", sizeof("amd"));return;
}
void assemble_samsung_memory(Personal_Computer* personal_computer)
{strncpy(personal_computer->memory,"samsung", sizeof("samsung"));return;
}
void assemble_kingston_memory(Personal_Computer* personal_computer)
{strncpy(personal_computer->memory, "kingston", sizeof("kingston"));return;
}
void assemble_hitachi_harddisk(Personal_Computer* personal_computer)
{strncpy(personal_computer->harddisk, "hitachi", sizeof("hitachi"));return;
}
void assemble_digital_harddisk(Personal_Computer* personal_computer)
{strncpy(personal_computer->harddisk, "digital", sizeof("digital"));return;
}struct PERSONAL_COMPUTER* builder_fast_config()
{struct PERSONAL_COMPUTER *Personal_Computer = NULL;Personal_Computer = (struct PERSONAL_COMPUTER*)malloc(sizeof(struct PERSONAL_COMPUTER));if (Personal_Computer == NULL) {return NULL;}assemble_intel_cpu(Personal_Computer);assemble_hitachi_harddisk(Personal_Computer);assemble_kingston_memory(Personal_Computer);return Personal_Computer;
}struct PERSONAL_COMPUTER* builder_safty_config()
{struct PERSONAL_COMPUTER* personal_computer = NULL;personal_computer = (struct PERSONAL_COMPUTER*)malloc(sizeof(struct PERSONAL_COMPUTER));if (personal_computer == NULL) {return NULL;}assemble_amd_cpu(personal_computer);assemble_digital_harddisk(personal_computer);assemble_samsung_memory(personal_computer);return personal_computer;
}int main()
{struct PERSONAL_COMPUTER* my_personal_computer = NULL;printf("safy style is :\n");my_personal_computer = builder_safty_config();printf("cpu: %s\n", my_personal_computer->cpu);printf("memory: %s\n", my_personal_computer->memory);printf("harddisk: %s\n", my_personal_computer->harddisk);printf("fast style is :\n");my_personal_computer = builder_fast_config();printf("cpu: %s\n", my_personal_computer->cpu);printf("memory: %s\n", my_personal_computer->memory);printf("harddisk: %s\n", my_personal_computer->harddisk);if (my_personal_computer != NULL) {free(my_personal_computer);}return 0;
}

輸出如下：

safy style is :
cpu: amd
memory: samsung
harddisk: digital
fast style is :
cpu: inter
memory: kingston
harddisk: hitachi

C++實現

實現功能：

建造者負責根據product 類的初始化成員列表，構造不同需求的product對象，同時滿足product類的成員有效性的校驗。

#include <iostream>
#include <string>using namespace std;class Product{
private:string name;int max;int min;int total;/*構造函數聲明為private,可以保證該類實例化無法再外部進行，只能由類內部自己進行*/Product(Builder builder) { (*this).name = builder.name;(*this).max = builder.max;(*this).min = builder.min;(*this).total = builder.total;}public:string getName() {return (*this).name;}int getMax() {return (*this).max;}int getMin() {return (*this).min;}int getTotal() {return (*this).total;}/*builder類設計成了Product的內部類，這里也可以設計Builer類為獨立的非內部類*/static class Builder {private:const static int DEFAULT_MAX = 8;const static int DEFAULT_TOTAL = 8;const static int DEFAULT_MIN = 0;string name;int max = DEFAULT_MAX;int total = DEFAULT_TOTAL;int min = DEFAULT_MIN;public:/*這里進行Product類初始化成員的校驗邏輯,包括必填校驗項、依賴關系校驗、約束條件等*/Product build(){if(name==""){throw "name is null!";}if(max > total) {throw "max bigger than total!"}if(max < min) {throw "max less than min!"}return new Product((*this));}/*設置名字*/Builder setName(string name) {if(name == "") {throw "name is null, illegal!";}(*this).name = name;return (*this);}/*設置最大值*/Builder setMax(int max) {if(max < 0) {throw "max is less than zero, illegal!";}(*this).max = max;return (*this);} /*設置總值*/Builder setTotal(int name) {if(total <= 0) {throw "total is less than zero, illegal!";}(*this).total = total;return (*this);}/*設置最小值*/Builder setMin(int min) {if(min < 0) {throw "min is less than zero, illegal!";}(*this).min = min;return (*this);}};
};int main(){Product product = new Product.Builder().setName("productA").setMax(16).setTotal(2).setMin(0).build();cout << "After product construct:"<< "name:" << product.getName() << endl<< "total:" << product.getTotal() << endl<< "max:" << product.getMax() << endl<< "min:" << product.getMin() << endl;return 0;
}

4. 缺點

• 工廠模式：創建擁有相關性的不同對象（繼承同一父類或者接口的子類），由給定的參數來決定創建哪一種類的對象

• 建造者模式：創建一種類型的復雜對象，通過設置不同的可選參數，“定制化”地創建不同的對象。

綜上，建造者模式僅僅是為了適配不同需求的對象，并不負責之后對象的處理；工廠模式則主要是針對接口開發，通過創建擁有相關性的不同對象來進行不同的操作。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的设计模式 之美 -- 建造者模式的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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