生成器模式（Builder）

Florian

发布于 2018-02-05 03:34:15

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生成器模式（Builder）

生成器模式（Builder）

意图：将一个对象的构建和它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

应用：编译器词法分析器指导生成抽象语法树、构造迷宫等。

模式结构：

心得：

和工厂模式不同的是，Builder模式需要详细的指导产品的生产。指导者（Director）使用Construct方法构造产品BuilderProduct，但是它不直接参与构造过程，而是把构造的任务交给生成器（Builder）。Builder提供了产品每一个部件构造的实现方法（可以是默认实现），但是如果要获得最终的产品，需要派生Builder的子类，添加getResult方法返回最终的产品对象。BuildPart方法正是被指导者调用指挥产品生产流程的接口。

举例：

编译器中词法分析器为语法分析器提供基本的词法记号，这时可以将词法分析器看作一个指导者（Director），语法分析是为了获得一个语法树。词法分析器每次识别出一个词法结构时都会通知语法分析器，要求它做相应的语法结构匹配，直至最后生成最终的抽象语法树。这里使用一个简单词法分析的例子来说明Builder模式的实现：

//生成器接口
class Builder
{
protected:
    Builder(){}
public:
 virtual void addIntToken(){}
 virtual void addIdentToken(){}
 virtual void addSemiconToken(){}
 virtual ~Builder(){}
};
//抽象语法树
class Tree
{
public:
 void addNode(char*p)
    {
        cout<<"添加了一个"<<p<<"节点"<<endl;
    }
 void display()
    {
        cout<<"一颗完整的语法树"<<endl;
    }
};
//抽象语法树生成器
class SemanticTreeBuilder:public Builder
{
    Tree tree;
public:
    SemanticTreeBuilder(){}
 virtual void addIntToken()
    {
        tree.addNode("<Int>");
    }    
 virtual void addIdentToken()
    {
        tree.addNode("<标识符>");
    }
 virtual void addSemiconToken()
    {
        tree.addNode("<分号>");
    }
    Tree getTree()
    {
 return tree;
    }
};
//标识符个数生成器
class IdentCountBuilder:public Builder
{
 int num;
public:
    IdentCountBuilder():num(0){}
 virtual void addIdentToken()
    {
        num++;
    }
 int getIdCount()
    {
 return num;
    }
};
//词法分析器
class Parser
{
public:
 //使用生成器生成对象
 void Conctruct(Builder*builder)
    {
        builder->addIntToken();
        builder->addIdentToken();
        builder->addSemiconToken();
    }
};

这里构造了两个生成器，一个用来生成抽象语法树，一个用来统计标识符的个数【先不考虑实际意义】。它们重写了标准接口定义的函数，并提供了自身的实现。前者返回抽象语法树对象，后者返回标识符个数。用户使用代码形式具有一致性和简洁性：

Parser par;//词法分析器
SemanticTreeBuilder treeBuilder;//语法树生成器
par.Conctruct(&treeBuilder);//构造语法树
Tree tree=treeBuilder.getTree();//获取构造的语法树
tree.display();//显示语法树
IdentCountBuilder idBuilder;//标识符个数生成器
par.Conctruct(&idBuilder);//获取标识符个数
cout<<"标识符个数="<<idBuilder.getIdCount()<<endl;//输出个数