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Python3实现建造者模式的示例代码

建造者模式

建造者模式用于创建复杂的对象。使用建造者模式可以使复杂的过程层次明了、清晰,把对象的创建以及使用进行了解耦。实际上从代码的角度上看,是进行了多次封装,使代码结构更为规范合理,层次结构更加鲜明。

在一个复杂的对象中,需要编写大量的代码去实现这一个类,并且在进行初始化时,也有可能会有大量的参数去进行初始化。

建造者模式把实现一个类给拆分成多个创建步骤,这些步骤在大多数相关资料中,一般以拟人化的形式进行表达;例如建造者、指挥者以及导演者,但是这些名词的拟人化并不能完全的让读者能够get到完整的含义。以下将详细讲解这几个角色所需要做的事务。

此篇是一个水文,就用建房子来作为一个简单示例讲解。

首先我们创建一个房子的基类来模拟房子:

class House:#房子基类
  def __init__(self):
    self.size=0
    self.floor=0
    self.garage=0
    self.courtyard=0
  def __str__(self):
    houseInfo='我的房子有'+str(self.size)+'平米,'+str(self.floor)+'层楼,'+str(self.garage)+'个车库'+str(self.courtyard)+'个院子'
    return houseInfo

其中使用 size、floor、garage、courtyard用以记录房子的信息,以便之后工人在建造房子的时候作为记录。
接下来我们建造一个工人类,用来具体去建造我们的房子:

class HouseBuilder:#建造者类工人
  def __init__(self):
    self.house=House()
  def buildGarage(self,amount):
    self.house.garage=amount
    print(self.house)
  def buildFloor(self,amount):
    self.house.floor=amount
    print(self.house)
  def buildSize(self,amount):
    self.house.size=amount
    print(self.house)
  def buildCourtyard(self,amount):
    self.house.courtyard=amount
    print(self.house)

定义了建造size 尺寸占地面积、garage 车库数量、floor 房屋楼层以及 courtyard 庭院数量,并且在这些方法中都传入了一个参数用作设置这些信息。

有了工人后,再来一个包工头,包工头更好的去统筹建造适宜,同时也是跟用户的对接人。

class Foreman:#领班
  def __init__(self):
    self.builder=HouseBuilder()
  def build(self,size,floor,garage,courtyard):#建造步骤
    self.builder.buildSize(size)
    self.builder.buildFloor(floor)
    self.builder.buildGarage(garage)
    self.builder.buildCourtyard(courtyard)

在包工头的初始化函数中,新建一个工人类,也就是房子的建造者,之后定义了一个build方法用于建造,建造时一般为首先确定面积大小,随后建造房屋(楼层),再建造车库以及庭院。

这个时候一个简单的建造者模式就完成了,为了更好的进行说明,我新建了一个User类,这个User类并不需要了解其中具体完成,只需要对接包工头,这个时候告诉包工头我的占地大小,房屋大小以及一些参数后,包工头告诉给他的小弟们,这个时候就可以开始建造了,用户并不需要了解其建造过程。代码如下:

class User():#用户
  def __init__(self,size,floor,garage,courtyard):
    self.frm=Foreman()
    self.frm.build(size,floor,garage,courtyard)

完整代码如下:

class House:#房子基类
  def __init__(self):
    self.size=0
    self.floor=0
    self.garage=0
    self.courtyard=0
  def __str__(self):
    houseInfo='我的房子有'+str(self.size)+'平米,'+str(self.floor)+'层楼,'+str(self.garage)+'个车库'+str(self.courtyard)+'个院子'
    return houseInfo
    
class HouseBuilder:#建造者类工人
  def __init__(self):
    self.house=House()
  def buildGarage(self,amount):
    self.house.garage=amount
    print(self.house)
  def buildFloor(self,amount):
    self.house.floor=amount
    print(self.house)
  def buildSize(self,amount):
    self.house.size=amount
    print(self.house)
  def buildCourtyard(self,amount):
    self.house.courtyard=amount
    print(self.house)

class Foreman:#领班
  def __init__(self):
    self.builder=HouseBuilder()
  def build(self,size,floor,garage,courtyard):#建造步骤
    self.builder.buildSize(size)
    self.builder.buildFloor(floor)
    self.builder.buildGarage(garage)
    self.builder.buildCourtyard(courtyard)

class User():#用户
  def __init__(self,size,floor,garage,courtyard):
    self.frm=Foreman()
    self.frm.build(size,floor,garage,courtyard)

    
xiaoming=User(500,3,2,1)

运行结果如下:

Python3实现建造者模式的示例代码

设计模式有一定的局限性,具体使用场景得具体分析。