大话设计模式8—建造者模式（建造小人）

2023-12-07 19:08
文章标签 设计模式 模式 建造 小人 大话

本文主要是介绍大话设计模式8—建造者模式（建造小人），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

大话设计模式8—建造者模式（建造小人）

  • 1.需求：建造小人
  • 2.普通实现
  • 3.建造者模式实现
  • 4.建造者模式

1.需求：建造小人

假设需要使用画笔和图片画两个小人，小人只需要包含头部、身体和腿就可以。这两个小人一个是瘦人、一个是胖子。现给出画笔和图片两个类如下：

class Pen {
public:Pen();
};class Graphics {
public:Graphics();
};

构造函数

Pen::Pen() {cout << "use yellow pen" << endl;
}Graphics::Graphics() {cout << "start to write" << endl;
}

main函数

int main()
{Pen *p = new Pen();Graphics *g = new Graphics();//自己添加return 0;
}

请设计BuildThinPerson和BuildFatPerson两个类完成最终需要输出如下。
在这里插入图片描述

2.普通实现

设计两个类BuildThinPerson 和BuildFatPerson，这两个类十分相似，都有两个成员变量m_pen和m_graphics指针，来自题设给定的Pen和Graphics 两个类，BuildThinPerson的方法就是画头、身子、腿如下。

class BuildThinPerson {
public:BuildThinPerson(Pen *pen, Graphics *graphics);void BuildHead();void BuildBody();void BuildLeg();void BuildThin();
private:Pen *m_pen;Graphics *m_graphics;
};

BuildThinPerson 类的实现很简单，由于main函数已经实现了一部分，所以BuildThinPerson 类的构造函数传参即可。在BuildHead(); BuildBody();BuildLeg()三个函数中打印需要的输出，而BuildThin()函数负责调用三个函数封装起来。

BuildThinPerson::BuildThinPerson(Pen * pen, Graphics * graphics) :m_pen(pen), m_graphics(graphics) {
}void BuildThinPerson::BuildHead() {cout << "build Head of thin person" << endl;
}void BuildThinPerson::BuildBody() {cout << "build Body of thin person" << endl;
}void BuildThinPerson::BuildLeg() {cout << "build Leg of thin person" << endl;
}void BuildThinPerson::BuildThin()
{BuildHead();BuildBody();BuildLeg();
}

BuildFatPerson类的实现只有打印语句和BuildThinPerson不同略去实现。那么补全的main函数如下

int main()
{Pen *p = new Pen();Graphics *g = new Graphics();BuildThinPerson *thin_person = new BuildThinPerson(p, g);thin_person->BuildThin();BuildFatPerson *fat_person = new BuildFatPerson(p, g);fat_person->BuildFat();return 0;
}

达到建造两个小人的要求
在这里插入图片描述

3.建造者模式实现

查看上述代码，可以发现两个类BuildThinPerson 和BuildFatPerson相似度很高，所以第一步，我们考虑把共同的东西放到新设计的父类PersonBuilder中，BuildThinPerson 和BuildFatPerson继承他，三类如下：

class PersonBuilder {
protected:Pen *m_pen;Graphics *m_graphics;
public:PersonBuilder(Pen *pen,Graphics *graphics);virtual ~PersonBuilder() {};virtual void BuildHead() {};virtual void BuildBody() {};virtual void BuildLeg() {};
};class BuildThinPerson:public PersonBuilder{
public:BuildThinPerson(Pen *pen, Graphics *graphics);virtual void BuildHead();virtual void BuildBody();virtual void BuildLeg();
};class BuildFatPerson:public PersonBuilder {
public:BuildFatPerson(Pen *pen, Graphics *graphics);virtual void BuildHead();virtual void BuildBody();virtual void BuildLeg();
};

这三个类实现也很简单，子类重写父类的BuildHead(); BuildBody();BuildLeg()函数。

PersonBuilder::PersonBuilder(Pen* pen, Graphics* graphics) : m_pen(pen), m_graphics(graphics) {
}BuildThinPerson::BuildThinPerson(Pen* pen, Graphics* graphics): PersonBuilder(pen,graphics){
}void BuildThinPerson::BuildHead() {cout << "build Head of thin person" << endl;
}void BuildThinPerson::BuildBody() {cout << "build Body of thin person" << endl;
}void BuildThinPerson::BuildLeg() {cout << "build Leg of thin person" << endl;
}BuildFatPerson::BuildFatPerson(Pen * pen, Graphics * graphics) :PersonBuilder(pen, graphics){
}void BuildFatPerson::BuildHead() {cout << "build Head of fat person" << endl;
}void BuildFatPerson::BuildBody() {cout << "build Body of fat person" << endl;
}void BuildFatPerson::BuildLeg() {cout << "build Leg of fat person" << endl;
}

重点来了，客户端调用时还是需要知道建造头、身子、腿的方法，我们想要隔绝用户和建造过程的关联，不让用户知道建造的过程和细节。所以我们还需要一个指挥者的类来控制建造过程。
指挥者PersonDirector 类管理抽象建造者类的指针，通过调用CreatPerson进行建造。

class PersonDirector {
private:PersonBuilder* m_person_builder;
public:PersonDirector(PersonBuilder* person_builder);void CreatPerson();
};

PersonDirector类实现，构造函数通过用户告诉指挥者需要建造什么小人，而CreatPerson调用建造过程就行

PersonDirector::PersonDirector(PersonBuilder * person_builder):m_person_builder(person_builder){
}void PersonDirector::CreatPerson()
{m_person_builder->BuildHead();m_person_builder->BuildBody();m_person_builder->BuildLeg();
}

以上完成了所有类的实现，各类之间关系如下
在这里插入图片描述
main函数就很好写出来了，只需要向指挥者传入想创建的小人就行

int main()
{Pen *p = new Pen;Graphics *g = new Graphics;PersonBuilder *build1 = new BuildThinPerson(p,g);PersonDirector *dir = new PersonDirector(build1);dir->CreatPerson();PersonBuilder *build2 = new BuildFatPerson(p, g);dir = new PersonDirector(build2);dir->CreatPerson();delete p;delete g;delete build1;delete dir;return 0;
}

完成题设要求
在这里插入图片描述

所有代码如下：
build.h

#ifndef BUILD_H
#define BUILD_H
class Pen {
public:Pen();
};class Graphics {
public:Graphics();
};class PersonBuilder {
protected:Pen *m_pen;Graphics *m_graphics;
public:PersonBuilder(Pen *pen,Graphics *graphics);virtual ~PersonBuilder() {};virtual void BuildHead() {};virtual void BuildBody() {};virtual void BuildLeg() {};
};class BuildThinPerson:public PersonBuilder{
public:BuildThinPerson(Pen *pen, Graphics *graphics);virtual void BuildHead();virtual void BuildBody();virtual void BuildLeg();
};class BuildFatPerson:public PersonBuilder {
public:BuildFatPerson(Pen *pen, Graphics *graphics);virtual void BuildHead();virtual void BuildBody();virtual void BuildLeg();
};class PersonDirector {
private:PersonBuilder* m_person_builder;
public:PersonDirector(PersonBuilder* person_builder);void CreatPerson();
};#endif

build.cpp

#include"build.h"
#include<iostream>
using namespace std;
Pen::Pen(){cout << "use yellow pen" << endl;
}Graphics::Graphics(){cout << "start to write" << endl;
}PersonBuilder::PersonBuilder(Pen* pen, Graphics* graphics) : m_pen(pen), m_graphics(graphics) {}BuildThinPerson::BuildThinPerson(Pen* pen, Graphics* graphics): PersonBuilder(pen,graphics){
}void BuildThinPerson::BuildHead() {cout << "build Head of thin person" << endl;
}void BuildThinPerson::BuildBody() {cout << "build Body of thin person" << endl;
}void BuildThinPerson::BuildLeg() {cout << "build Leg of thin person" << endl;
}BuildFatPerson::BuildFatPerson(Pen * pen, Graphics * graphics) :PersonBuilder(pen, graphics){
}void BuildFatPerson::BuildHead() {cout << "build Head of fat person" << endl;
}void BuildFatPerson::BuildBody() {cout << "build Body of fat person" << endl;
}void BuildFatPerson::BuildLeg() {cout << "build Leg of fat person" << endl;
}PersonDirector::PersonDirector(PersonBuilder * person_builder):m_person_builder(person_builder){
}void PersonDirector::CreatPerson()
{m_person_builder->BuildHead();m_person_builder->BuildBody();m_person_builder->BuildLeg();
}

main.cpp

#include"build.h"int main()
{Pen *p = new Pen;Graphics *g = new Graphics;PersonBuilder *build1 = new BuildThinPerson(p,g);PersonDirector *dir = new PersonDirector(build1);dir->CreatPerson();PersonBuilder *build2 = new BuildFatPerson(p, g);dir = new PersonDirector(build2);dir->CreatPerson();delete p;delete g;delete build1;delete dir;return 0;
}

4.建造者模式

建造者模式：将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。用户只需要指定需要建造的类型就可以的得到他们，而具体的构建过程和细节不需要知道。
如下图所示，Builder是创建小人的抽象类，具体建造者继承他进行构造和装配。
在这里插入图片描述

建造者模式主要用于创建一些复杂对象，这些对象内部构造间的顺序通常是稳定的，但对象内部的构造通常面临复杂变化。

这篇关于大话设计模式8—建造者模式（建造小人）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/467021。

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