Python 设计模式 — 创建型模式 — 建造者模式

Posted 2022-02-22 范桂飓

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• 建造者模式
• 应用场景
• 代码示例

建造者模式

建造者模式，顾名思义类似于建筑工人，他们按照有条理的施工顺序（e.g. 打桩 => 浇筑框架 => 砌墙 => 装修）来进行建筑的修建。对于千差万别的建筑，都可以复用同样的施工流程。因为不同的材料、不同设计，可以有不同的表现。

建造者模式，与抽象工厂模式同样用于实例化复杂的对象，主要区别在于：

• 抽象工厂模式侧重于实例化多个系列的复杂对象。
• 建造者模式侧重于一步步有序地构造一个复杂对象。

应用场景

代码示例

按照有序的步骤来组装（建造）一个复杂对象。

实体角色：

• 抽象建造者（Builder）
• 具体建造者（Concrete Builder）
• 指挥者（Director）
• 产品（Product）

import abc

class Robot:
    
    def __init__(self, head=None, body=None, arms=None, legs=None):
        self.head = head
        self.body = body
        self.arms = arms
        self.legs = legs
        
    def __str__(self):
        return f"我是一个机器人：self.head, self.body, self.arms, self.legs"
    

# 抽象建造者
class RobotBuilder(metaclass=abc.ABCMeta):
    
    @abc.abstractmethod
    def build_head(self):
        print("第二步：安装头")
        pass
    
    @abc.abstractmethod
    def build_body(self):
        print("第一步：安装身体")
        pass
    
    @abc.abstractmethod
    def build_arms(self):
        print("第三步：安装手臂")
        pass
    
    @abc.abstractmethod
    def build_legs(self):
        print("第四步：安装脚")
        pass
    

# 具体建造者 Doraemon
class Doraemon(RobotBuilder):
    
    def __init__(self):
        self.robot = Robot()
        
    def build_head(self):
        super().build_head()
        self.robot.head = "蓝色的狸猫头"
        
    def build_body(self): 
        super().build_body()
        self.robot.body = "带有百宝袋的身体"
        
    def build_arms(self):
        super().build_arms()
        self.robot.arms = "圆手"
        
    def build_legs(self):
        super().build_legs()
        self.robot.legs = "短腿"
        
        
# 具体建造者 Gundam
class Gundam(RobotBuilder):
    
    def __init__(self):
        self.robot = Robot()
        
    def build_head(self):
        super().build_head()
        self.robot.head = "白色的机械头"
   
    def build_body(self):
        super().build_body()
        self.robot.body = "钢铁般的身体"
        
    def build_arms(self):
        super().build_arms()
        self.robot.arms = "带有巨炮的机械手"
        
    def build_legs(self):
        super().build_legs()
        self.robot.legs = "带有推进器的机械腿"
        
        
# 指挥者，确定建造顺序
class BuildDirector:
    
    def build(self, builder):
        builder.build_body()
        builder.build_head()
        builder.build_arms()
        builder.build_legs()
        return builder.robot
    

if __name__ == "__main__":
    director = BuildDirector()
    
    doraemon = Doraemon()
    print(director.build(doraemon))
    
    gundam = Gundam()
    print(director.build(gundam))