1 - 什么是建造者模式？

建造者模式（Builder Pattern），也稱生成器模式，是創(chuàng)建型模式的一種。使用多個簡單的對象一步一步創(chuàng)建一個復(fù)雜的對象，將一個復(fù)雜對象的構(gòu)建過程與這個對象的具體表示進行分離，使得同樣的構(gòu)建過程可以創(chuàng)建不同的表示。

通俗來說就是，使用電腦或手機的人，不需要知道電腦和手機是怎樣裝配出來的，也不需要知道電腦和手機的裝配順序和細節(jié)，他們只需要關(guān)心如何獲得手機和電腦，以及怎樣使用它們，就可以了。

上面的定義看起來有點繞口難懂，可以把以上定義拆開來分別說明，

“復(fù)雜對象的構(gòu)建過程”是指一款產(chǎn)品的創(chuàng)建過程，它是表示一個過程，比如電腦的創(chuàng)建過程，手機的創(chuàng)建過程。

“這個對象的具體表示”是表示一個具體的產(chǎn)品，是指經(jīng)歷過創(chuàng)建過程而生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，比如電腦，手機。

建造者模式把“構(gòu)建過程”和“具體表示”都抽象出來，可以很好地封裝一款產(chǎn)品的構(gòu)建過程，使用者不需要關(guān)心具體的構(gòu)建過程和細節(jié)，而且對于一款產(chǎn)品的構(gòu)建過程順序可以隨時調(diào)整。

建造者模式涉及4種參與角色：產(chǎn)品類Product，抽象建造者Builder，具體建造者ConcreteBuilder，指揮者（也稱調(diào)用者）Director。這4種參與角色的具體說明如下：

產(chǎn)品類Product：指具體產(chǎn)品的抽象，比如手機，電腦，等等，這些產(chǎn)品都有復(fù)雜的構(gòu)建過程。

抽象建造者Builder：指對生產(chǎn)過程進行抽象，這指示一個過程的抽象，并不是具體的實例，比如，手機制造過程，涉及到ROM、SRAM、CPU、攝像頭、屏幕，等等。

具體建造者ConcreteBuilder：通過繼承抽象建造者Builder而進行實例化的對象，是一個具體實例，比如，水果手機建造者fruit_phone_builder，笑瞇瞇手機建造者xiaomimi_phone_builder

指揮者（也稱調(diào)用者）Director：指揮者是指，調(diào)用以上具體建造者的抽象類，通過調(diào)用不同的建造者，從而構(gòu)建出不同類型的手機，然后調(diào)用這些手機對象完成不同的功能。需要注意的是，指揮者不包含具體的產(chǎn)品對象，產(chǎn)品對象是包含在具體建造者角色里面的。

圖片來源：網(wǎng)絡(luò)

2 – 什么情況下要用建造者模式？

以下情況可以考慮使用建造者模式：

（1）產(chǎn)品有比較復(fù)雜的內(nèi)在結(jié)構(gòu)且由多個對象組合而成，比如手機和電腦的主板，由CPU，內(nèi)存，硬盤等等組成。

（2）產(chǎn)品有比較復(fù)雜的構(gòu)建過程，涉及比較多的構(gòu)建步驟。

（3）隨著構(gòu)建過程順序不同，會產(chǎn)生不同的產(chǎn)品。

舉一個簡單的例子，比如生產(chǎn)手機主板，手機主板是一個比較復(fù)雜的產(chǎn)品對象，不管是哪個品牌的手機主板，都要涉及到存儲ROM，運行內(nèi)存SRAM，處理器CPU，以及攝像頭Camera，等等零部件。

這些零部件是一個個單獨的對象，而手機主板則是由這些零部件組成的一個復(fù)雜的對象，使用手機主板的人，不關(guān)心手機主板的組裝過程，以及使用零部件的組裝順序，他們只關(guān)心最終組裝出來的手機主板。

3 – 如何使用建造者模式？

還是以手機主板裝配為例，由于建造者模式涉及到4種主要角色：產(chǎn)品類Product，抽象建造者Builder，具體建造者ConcreteBuilder，指揮者（也稱調(diào)用者）Director。

因此，在程序代碼里面，需要為這4種主要角色進行代碼編寫。

1. 先創(chuàng)建phone.h文件，包含一個手機主板抽象類struct phone，這個手機主板抽象類主要包含了手機主板的各種配置信息，比如ROM和SRAM的容量，CPU型號，以及攝像頭像素，并且提供了函數(shù)接口去填充這些配置信息。

2. 在phone.c文件里面，主要實現(xiàn)了struct phone結(jié)構(gòu)體的函數(shù)接口，在這些函數(shù)的具體實現(xiàn)里面，填充了手機的具體配置信息，代碼如下圖所示。

3. 然后在phone_builder.h里面，聲明一個建造者的抽象類，注意，這只是建造者的一個抽象，并不代表具體的建造者，這個建造者抽象類提供了一系列接口，可以讓不同的手機主板制造商去繼承對接，如下圖所示。

4. 接下來，到具體的建造者角色，建造者角色可以有很多個，因為生產(chǎn)手機主板的廠家會有很多，一般都繼承自抽象建造者，建造者角色是一個真正具體的實例，并且提供其父類phone_builder的具體實現(xiàn)，以fruit_phone_builder.h為例，如下圖所示。

編輯：黃飛