创意图案 - 5.Builder Patterns [Carrera Corporation] - 2. 说做就做

2.1 船模型

现在我们开始着手把路飞的海贼船桑尼号 和梅利号使用生成器模式键造出来。

• 一共需要三个生成器类，一共父类，两个子类
• 父类可以是一个抽象类，提供的建造函数都是虚函数
• 在两个生成器子类中，使用建造函数分别将桑尼号 和梅利号各个零部件造出来。

如果我们仔细分析，发现还需要解决另外一个问题，通过生成器得到了海贼船的各个零部件，这些零部件必须有一个载体，那就是海贼船对象。因此，还需要提供一个或多个海贼船类。

因为桑尼号 和梅利号这两艘的差别非常之巨大，所以我们定义两个海贼船类，代码如下：

// 桑尼号
class SunnyShip
{
public:
    // 添加零件
    void addParts(string name)
    {
        m_parts.push_back(name);
    }
    void showParts()
    {
        for (const auto& item : m_parts)
        {
            cout << item << "   ";
        }
        cout << endl;
    }
private:
    vector<string> m_parts;
};

// 梅利号
class MerryShip
{
public:
    // 组装
    void assemble(string name, string parts)
    {
        m_patrs.insert(make_pair(name, parts));
    }
    void showParts()
    {
        for (const auto& item : m_patrs)
        {
            cout << item.first << ": " << item.second << "  ";
        }
        cout << endl;
    }
private:
    map<string, string> m_patrs;
};

在上面的两个类中，通过一个字符串来代表某个零部件，为了使这两个类有区别SunnyShip 类中使用vector 容器存储数据，MerryShip 类中使用map 容器存储数据。

2.2 船生成器

虽然有海贼船类，但是这两个海贼船类并不造船，每艘船的零部件都是由他们对应的生成器类构建完成的，下面是生成器类的代码：

抽象生成器

// 生成器类
class ShipBuilder
{
public:
    virtual void reset() = 0;
    virtual void buildBody() = 0;
    virtual void buildWeapon() = 0;
    virtual void buildEngine() = 0;
    virtual void buildInterior() = 0;
    virtual ~ShipBuilder() {}
};

在这个抽象类中定义了建造海贼船所有零部件的方法，在这个类的子类中需要重写这些虚函数，分别完成桑尼号 和梅利号零件的建造。

桑尼号生成器

// 桑尼号生成器
class SunnyBuilder : public ShipBuilder
{
public:
    SunnyBuilder()
    {
        reset();
    }
    ~SunnyBuilder()
    {
        if (m_sunny != nullptr)
        {
            delete m_sunny;
        }
    }
    // 提供重置函数, 目的是能够使用生成器对象生成多个产品
    void reset() override
    {
        m_sunny = new SunnyShip;
    }
    void buildBody() override
    {
        m_sunny->addParts("神树亚当的树干");
    }
    void buildWeapon() override
    {
        m_sunny->addParts("狮吼炮");
    }
    void buildEngine() override
    {
        m_sunny->addParts("可乐驱动");
    }
    void buildInterior() override
    {
        m_sunny->addParts("豪华内室精装");
    }
    SunnyShip* getSunny()
    {
        SunnyShip* ship = m_sunny;
        m_sunny = nullptr;
        return ship;
    }
private:
    SunnyShip* m_sunny = nullptr;
};

在这个生成器类中只要调用build 方法，对应的零件就会被加载到SunnyShip 类的对象 m_sunny 中，当船被造好之后就可以通过SunnyShip* getSunny()方法得到桑尼号的实例对象，当这个对象地址被外部指针接管之后，当前生成器类就不会再维护其内存的释放了。如果想通过生成器对象建造第二艘桑尼号就可以调用这个类的reset()方法，这样就得到了一个新的桑尼号对象，之后再调用相应的建造函数，这个对象就被初始化了。

梅利号生成器

// 梅利号生成器
class MerryBuilder : public ShipBuilder
{
public:
    MerryBuilder()
    {
        reset();
    }
    ~MerryBuilder()
    {
        if (m_merry != nullptr)
        {
            delete m_merry;
        }
    }
    void reset() override
    {
        m_merry = new MerryShip;
    }
    void buildBody() override
    {
        m_merry->assemble("船体", "优质木材");
    }
    void buildWeapon() override
    {
        m_merry->assemble("武器", "四门大炮");
    }
    void buildEngine() override
    {
        m_merry->assemble("动力", "蒸汽机");
    }
    void buildInterior() override
    {
        m_merry->assemble("内室", "精装");
    }
    MerryShip* getMerry()
    {
        MerryShip* ship = m_merry;
        m_merry = nullptr;
        return ship;
    }
private:
    MerryShip* m_merry = nullptr;
};

梅利号的生成器和桑尼号的生成器内部做的事情是一样的，在此就不过多赘述了。

2.3 包工头

如果想要隐藏造船细节，就可以添加一个主管类，这个主管类就相当于一个包工头，脏活累活他都干了，我们看到的就是一个结果。

根据需求，桑尼号和梅利号分别有三个规格，简约型、标准型、豪华型，根据不同的规格，有选择的调用生成器中不同的建造函数，就可以得到最终的成品了。

// 主管类
class Director
{
public:
    void setBuilder(ShipBuilder* builder)
    {
        m_builder = builder;
    }
    // 简约型
    void builderSimpleShip()
    {
        m_builder->buildBody();
        m_builder->buildEngine();
    }
    // 标准型
    void builderStandardShip()
    {
        builderSimpleShip();
        m_builder->buildWeapon();
    }
    // 豪华型
    void builderRegalShip()
    {
        builderStandardShip();
        m_builder->buildInterior();
    }
private:
    ShipBuilder* m_builder = nullptr;
};

在使用主管类的时候，需要通过setBuilder(ShipBuilder* builder)给它的对象传递一个生成器对象，形参是父类指针，实参应该是子类对象，这样做的目的是为了实现多态，并且在这个地方这个函数是一个传入传出参数。