python：水果与设计模式-建造者模式

Posted 2021-07-07 Spuer_Tiger

建造者模式（Builder Pattern） ：属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。这种模式 使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象，一个 Builder 类会一步一步构造最终的对象，且该 Builder类是独立于其他对象的。

意图： 将一个复杂的构建与其表示相分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

主要解决： 主要解决在软件系统中，有时候面临着"一个复杂对象"的创建工作，其通常由各个部分的子对象用一定的算法构成；由于需求的变化，这个复杂对象的各个部分经常面临着剧烈的变化，但是将它们组合在一起的算法却相对稳定。

何时使用： 一些基本部件不会变，而其组合经常变化的时候。

如何解决： 将变与不变分离开。

关键代码： 建造者：创建和提供实例，导演：管理建造出来的实例的依赖关系。

优点： 1、建造者独立，易扩展。 2、便于控制细节风险。

缺点： 1、产品必须有共同点，范围有限制。 2、如内部变化复杂，会有很多的建造类。

注意事项： 与工厂模式的区别是：建造者模式更加关注与零件装配的顺序。（根据后面的实例，自行体会！！）

应用实例： 我们在生活中常常会遇到超市的水果限时促销活动，而这些促销的水果常常以便宜的价格吸引消费者的注意力，而我们的水果工厂在夏季也迎来了换季限时促销活动。

那我们一起使用建造者模式，实现一个促销水果的清单管理项目吧！(づ｡◕ᴗᴗ◕｡)づ

实现的思路：

• 项目的核心包括4个部分：MenuBuilder（促销清单的建造者）负责建造参与促销的水果清单，Menu（参与促销的水果清单）负责对促销水果的管理功能，如：增删改查等，Item（促销水果的通用模板类）负责提供水果基础信息的抽象类，如：重量、原价、促销价、名称等，以及Pack（包装类）负责管理水果的包装方式。
• Grape（葡萄）、Citrus（柑橘）、Tangerine（冰橘）、Hami_Melon（哈密瓜）是基于Item抽象类的具体实现，此外，他们均使用Pack类里面的pack方式。

项目的UML用例图如下：

实现的代码如下：

class Item:
    # Item类提供水果的基础信息的抽象类
    def set_name(self):
        pass

    def packing(self):
        pass

    def set_price(self):
        pass

    def set_weight(self):
        pass

    def promotion_price(self):
        pass


class Pack:
    # Pack管理水果的包装方式
    def pack(self):
        pass


class box_pack(Pack):
    # box-pack采用盒装方式
    def pack(self):
        return "盒装"


class bag_pack(Pack):
    # bag-pack采用袋装方式
    def pack(self):
        return "袋装"


class Grape(Item):
    # 葡萄类
    def packing(self):
        wrap = box_pack()
        return wrap

    def set_price(self):
        grape_price = 18.0
        return grape_price

    def set_name(self):
        grape_name = "葡萄"
        return grape_name

    def set_weight(self):
        grape_weight = 2.5
        return grape_weight

    def promotion_price(self):
        return 28.99


class Hami_Melon(Item):
    # 哈密瓜类
    def packing(self):
        wrap = bag_pack()
        return wrap

    def set_price(self):
        hami_melon_price = 22.0
        return hami_melon_price

    def set_name(self):
        hami_melon_name = "哈密瓜"
        return hami_melon_name

    def set_weight(self):
        hami_melon_weight = 3.2
        return hami_melon_weight

    def promotion_price(self):
        return 39.99


class Orange(Item):
    # 橘子大类
    def packing(self):
        wrap = bag_pack()
        return wrap

    def set_price(self):
        pass


class Citrus(Orange):
    # 柑橘类
    def set_price(self):
        citrus_price = 12.5
        return citrus_price

    def set_name(self):
        citrus_name = "柑橘"
        return citrus_name

    def set_weight(self):
        citrus_weight = 2.6
        return citrus_weight

    def promotion_price(self):
        return 18.88


class Tangerine(Orange):
    # 冰橘类
    def set_price(self):
        tangerine_price = 13.0
        return tangerine_price

    def set_name(self):
        tangerine_name = "冰橘"
        return tangerine_name

    def set_weight(self):
        citrus_weight = 3.3
        return citrus_weight

    def promotion_price(self):
        return 26.66


class Menu:
    def __init__(self):
        self.items = []

    def AddItem(self, item):
        # 添加item，即添加参与促销活动的水果
        self.items.append(item)

    def ShowItems(self):
        # ShowItem，展示参与促销活动的水果清单
        print("-*-" * 5 + "限时促销清单" + "-*-" * 10)
        for item in self.items:
            print("◎Item：" + item.set_name() + " 包装：" + item.packing().pack() + " 原价：" + str(
                item.set_price()) + "元/千克" + " 重量：" + str(item.set_weight()) + "千克" + "\\n        限时促销价：" +
                  str(item.promotion_price()) + "元!!!")
        print("-*-" * 5 + "限时促销清单" + "-*-" * 10)


class MenuBuilder:
    @staticmethod
    def PrepareMenu():
        # 构造清单，过程如下：
        menu = Menu()
        menu.AddItem(Grape())
        menu.AddItem(Citrus())
        menu.AddItem(Tangerine())
        menu.AddItem(Hami_Melon())
        return menu


if __name__ == '__main__':
    # 新建一个建造者
    menu_builder = MenuBuilder()
    # 建造促销活动的水果清单
    menu_object = menu_builder.PrepareMenu()
    # 展示参与促销活动的水果信息
    menu_object.ShowItems()

相关的测试用例：

本文关于设计模式的讲解思想，参考链接：建造者模式

关于@staticmethod的用法，参考链接：@staticmethod和@classmethod的用法

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往期推荐： 点这里->Python：水果与设计模式-抽象工厂模式

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