什么是建造者模式

建造者模式(Builder Pattern)是一种创建型的设计模式，它将一个复杂对象的构建与它的表示分离，也就是复杂的构建隐藏起来，并且加以抽象。

它的好处是建造者独立，易扩展。而且便于控制细节风险。缺点是产品必须有共同点，范围有限制。如内部变化复杂，会有很多的建造类。

建造者模式

建造者模式中的角色

建造者模式中的所有角色如下：

产品(Product)：产品是被构建的复杂对象，包含多个组成部件，具体建造者创建该产品的内部表示并定义它的装配过程。
抽象建造者(Builder)：抽象建造者为创建一个产品对象的各个部件指定抽象接口。
具体建造者(ConcreteBuilder)：具体建造者实现了抽象建造者接口，实现各个部件的构造和装配方法，定义并明确它所创建的复杂对象，也可以提供一个方法返回创建好的复杂产品对象。
指挥者(Director)：指挥者负责安排复杂对象的建造次序，指挥者与抽象建造者之间存在关联关系，可调用建造者对象的部件与装配方法，完成发展对象的建造。

UML类图

在这里插入图片描述

代码实现

产品类：

class ProductComputer{
private:
	string m_CPU;
	string m_RAM;
	string m_DISK;
public:
	ProductComputer(){
		cout<<"Constructor of Product"<<endl;
	}
	~ProductComputer(){
		cout<<"Destructor of Product"<<endl;
	}
public:
	void setCPU(string CPU){ 
		this->m_CPU = CPU;
	}
	void setRAM(string RAM){
		this->m_RAM = RAM;
	}
	void setDISK(string DISK){
		this->m_DISK = DISK; 
	}
	void showHW(){
		/* definition of split line:
			#define     SPLIT_LINE "============================="
			#define SUB_SPLIT_LINE "-----------------------------"
		*/
		cout<<SPLIT_LINE<<"\nComputer Hardware List:\n"<<SUB_SPLIT_LINE<<"\nCPU:  "<<m_CPU<<"\nRAM:  "<<m_RAM<<"\nDISK: "<<m_DISK<<endl<<SPLIT_LINE<<endl;
	}
};

其中在输出的时候，为了使输出更加清晰，我们定义了分隔线SPLIT_LINE和SUB_SPLIT_LINE，这个并不是必要的，你可以选择去掉：

#define     SPLIT_LINE "============================="
#define SUB_SPLIT_LINE "-----------------------------"

创建者接口(抽象创建者)：

class IBuilder
{
public:
    ProductComputer *m_product;
public:
	IBuilder(){
		cout<<"Constructor of Interface Builder"<<endl;
		m_product = new ProductComputer();
	}
	~IBuilder(){
		cout<<"Destructor of Interface Builder"<<endl;
		if(m_product != nullptr){
			delete m_product;
			m_product = nullptr;
		}
	}
public:
    virtual void buildCPU () = 0;
    virtual void buildRAM () = 0;
    virtual void buildDISK() = 0;
    virtual ProductComputer* getProductPtr() = 0;
};

具体创建者：

class ConcreteBuilder: public IBuilder{
public:
	ConcreteBuilder(){
		cout<<"Constructor of ConcreteBuilder"<<endl;
	}
	~ConcreteBuilder(){
		cout<<"Destructor of ConcreteBuilder"<<endl;
	}
public:
	void buildCPU(){
		this->m_product->setCPU("Intel Core i7-13700KF");
	}
	void buildRAM(){
		this->m_product->setRAM("Kingston FURY 32GB DDR5");
	}
	void buildDISK(){
		this->m_product->setDISK("WD SSD M.2(NVMe) 500G");
	}
	ProductComputer* getProductPtr(){
		return m_product;
	}
};

指挥者类：

class Director{
private:
	IBuilder* m_builder;
public:
	Director(){
		cout<<"Constructor of Director"<<endl;
	}
	~Director(){
		cout<<"Destructor of Director"<<endl;
	}
public:
	void setBuilder(IBuilder* builder){
		this->m_builder = builder;
	}
	ProductComputer* construct(){
		m_builder->buildCPU();
		m_builder->buildRAM();
		m_builder->buildDISK();
		return m_builder->getProductPtr();
	}
};

主函数：

int main(){
	Director *director = new Director();
	IBuilder* builder = new ConcreteBuilder();
	director->setBuilder(builder);

	ProductComputer* computer = director->construct();
	computer->showHW();

	delete director;
	delete (ConcreteBuilder*)builder;//to free the interface and conreatebuilder
}

Notice
这里一定要注意对于创建者delete时需要使用下面这样：
delete (ConcreteBuilder*)builder;
否则的话只会析构Ibuilder而不会析构ConcreteBuilder

输出如下：

Constructor of Director
Constructor of Interface Builder
Constructor of Product
Constructor of ConcreteBuilder
=============================
Computer Hardware List:
-----------------------------
CPU:  Intel Core i7-13700KF
RAM:  Kingston FURY 32GB DDR5
DISK: WD SSD M.2(NVMe) 500G
=============================
Destructor of Director
Destructor of ConcreteBuilder
Destructor of Interface Builder
Destructor of Product