Python3 实现建造者模式

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：

设计模式有一定的局限性，具体使用场景得具体分析。