建造者模式/生成器模式

定义

建造者模式是一种创建型设计模式，能够分步骤创建复杂对象。该模式允许使用相同的创建代码生题不同类型和形式的对象。

建造者模式建议将对象构造代码从产品类中抽取出来，并将其放在一个名为生成器的独立对象中。

结构

1. 生成器（Builder）接口声明在所有类型生成器中通用的产品构造步骤。
2. 具体生成器（Concrete Builders）提供构造过程的不同实现。具体生成器也可以构造不遵循通用接口的产品。
3. 产品（Products）是最终生成的对象。由不同生成器构造的产品无需属于同一类层次结构或接口。
4. 主管（Director）类定义调用构造步骤的顺序，这样你就可以创建和复用特定的产品配置。
5. 客户端（Client）必须将某个生成器对象与主管类关联。一般情况下，你只需通过主管类构造函数的参数进行一次性关联即可。此后主管类就能使用生成器对象完成后续所有的构造任务。但在客户端将生成器对象传递给主管类制造方法时还有另一种方式。在这种情况下，你在使用主管类生产产品时每次都可以使用不同的生成器。

优点

可以分步创建对象，暂缓创建步骤或递归运行创建步骤

生成不同形式的产品时，你可以复用相同的制造代码

单一职责原则。你可以将复杂构造代码从产品的业务逻辑中分离出来

缺点

由于该模式需要新增多个类，因此代码整体复杂度增加

案例

#include <iostream>
#include <string>
#include <mutex>
using namespace std;
class Car {
public:
    Car(){}
    void set_car_tire(string t) {
        tire = t;
        cout << "set tire:" << tire << endl;
    }
    void set_car_steering_wheel(string sw) {
        steering_wheel = sw;
        cout << "set steering wheel:" << steering_wheel << endl;
    }
    void set_car_engine(string e) {
        engine = e;
        cout << "set engine:" << engine << endl;
    }
private:
    string tire;//轮胎
    string steering_wheel;//方向盘
    string engine;//发动机
};

//抽象建造者
class CarBuilder {
public:
    Car getCar() {
        return car;
    }
    virtual void buildTire() = 0;
    virtual void buildSteeringWheel() = 0;
    virtual void buildEngine() = 0;
protected:
    Car car;
};
//具体建造者 奔驰
class BenzBuilder :public CarBuilder {
public:
    //具体实现方法
    virtual void buildTire() {
        car.set_car_tire("benz_tire");
    }
    virtual void buildSteeringWheel() {
        car.set_car_steering_wheel("benz_steering_wheel");
    }
    virtual void buildEngine() {
        car.set_car_engine("benz_engine");
    }
};
//具体建造者 奔驰
class AudiBuilder :public CarBuilder {
public:
    //具体实现方法
    virtual void buildTire() {
        car.set_car_tire("audi_tire");
    }
    virtual void buildSteeringWheel() {
        car.set_car_steering_wheel("audi_steering_wheel");
    }
    virtual void buildEngine() {
        car.set_car_engine("audi_engine");
    }
};
//指挥者
class Director {
public:
    Director() : builder(nullptr) {

    }
    void set_builder(CarBuilder* cb) {
        builder = cb;
    }
    //组装汽车
    Car constructcar() {
        builder->buildTire();
        builder->buildSteeringWheel();
        builder->buildEngine();
        return builder->getCar();
    }
private:
    CarBuilder* builder;
};
int main() 
{
    CarBuilder* builder;
    Director* director = new Director();
    Car car;

    builder = new BenzBuilder();
    director->set_builder(builder);
    car = director->constructcar();
    delete builder;

    builder = new AudiBuilder();
    director->set_builder(builder);
    car = director->constructcar();
    delete builder;

    delete director;
    return 0;
}