设计模式汇总：查看

通俗示例

想象一下，你正在一家餐厅点餐。你告诉服务员你想要一个汉堡，但是汉堡有很多种配置：面包种类、肉类、蔬菜、酱料等。服务员会根据你的要求，一步一步构建出你想要的汉堡。在这里，服务员就扮演了“构建器”的角色，而汉堡则是被构建的“复杂对象”。

通俗解释

构建器模式是一种创建型设计模式，它用于创建复杂对象，允许你逐步构建对象的不同部分，而不需要一次性将所有的配置细节都告诉创建者。这种模式特别适合那些包含多个组成部分，且各部分需要灵活配置的对象。

在构建器模式中，通常包含以下角色：

1. 产品（Product）：最终要构建的复杂对象。
2. 抽象构建者（Builder）：定义构建产品的接口，规定了构建产品的各个步骤。
3. 具体构建者（Concrete Builder）：实现Builder接口，提供构建产品的具体实现，并负责构建产品的具体细节。
4. 指挥者（Director）：负责安排已有模块的构建步骤，指导具体构建者构建出产品。
5. 客户端（Client）：使用指挥者和构建者来创建对象。

构建器模式的优点

• 易于解耦：构建器的接口与实现分离，使得相同的构建过程可以创建不同的产品。
• 易于扩展：可以方便地新增具体构建者来构建新的产品。
• 精细控制：指挥者类可以精细控制产品的创建过程。

Python代码示例

例子1

python"># 产品类
class Burger:def __init__(self):self.bread = Noneself.meat = Noneself.veggies = []self.sauces = []def set_bread(self, bread):self.bread = breaddef set_meat(self, meat):self.meat = meatdef add_veggie(self, veggie):self.veggies.append(veggie)def add_sauce(self, sauce):self.sauces.append(sauce)def __str__(self):return f"Bread: {self.bread}, Meat: {self.meat}, Veggies: {self.veggies}, Sauces: {self.sauces}"# 抽象构建者
class BurgerBuilder:def __init__(self):self.burger = Burger()def create_new_burger(self):passdef add_bread(self):passdef add_meat(self):passdef add_veggies(self):passdef add_sauces(self):passdef get_burger(self):return self.burger# 具体构建者
class ChickenBurgerBuilder(BurgerBuilder):def create_new_burger(self):self.burger = Burger()def add_bread(self, bread):self.burger.set_bread(bread)def add_meat(self, meat):self.burger.set_meat(meat)def add_veggies(self, *veggies):for veggie in veggies:self.burger.add_veggie(veggie)def add_sauces(self, *sauces):for sauce in sauces:self.burger.add_sauce(sauce)# 指挥者
class Chef:def __init__(self, builder):self.builder = builderdef construct_burger(self, bread, meat, veggies, sauces):self.builder.create_new_burger()self.builder.add_bread(bread)self.builder.add_meat(meat)self.builder.add_veggies(*veggies)self.builder.add_sauces(*sauces)return self.builder.get_burger()# 客户端代码
if __name__ == "__main__":builder = ChickenBurgerBuilder()chef = Chef(builder)burger = chef.construct_burger("Whole Wheat", "Chicken", ["Lettuce", "Tomato"], ["Mayo", "Mustard"])print(burger)

例子2

python">from collections import namedtupleclass OnlineShop(object):def __init__(self, builder):"""初始化Macbook对象。使用命名元组来定义Macbook的结构，包括cpu、memory、ssd和graphics属性。这种方式初始化对象可以保持代码的简洁性和可读性。参数:builder - 一个构建者对象，包含了Macbook的各个部件的信息。假设这个构建者对象已经通过其他方式定义并初始化了cpu、memory、ssd和graphics属性。"""# 使用命名元组来创建Macbook类的实例，这种方式简洁并能明确表示实例的属性Macbook = namedtuple('Macbook', 'cpu memory ssd graphics')# 使用构建者对象的属性来初始化Macbook实例self.macbook = Macbook(builder.cpu, builder.memory,builder.ssd, builder.graphics)def __str__(self):return str(self.macbook)class MacbookBuilder(object):def __init__(self):self.cpu = '2.7GHz'self.memory = '16G'self.ssd = '512GB'self.graphics = 'Radeon Pro 455'def upgrade_cpu(self, cpu):self.cpu = cpureturn selfdef upgrade_memory(self, memory):raise ValueError('{0} is max'.format(self.memory))def upgrade_ssd(self, ssd):self.ssd = ssdreturn selfdef upgrade_graphics(self, graphics):self.graphics = graphicsreturn selfdef build(self):"""创建并返回一个OnlineShop实例。该方法作为Builder模式的一部分，负责组装完成后最终对象的创建。它避免了直接在客户端代码中进行复杂的对象组装，而是通过一步一步构建的方式来简化对象的创建过程。返回:OnlineShop: 一个在线商店的实例，包含了之前通过Builder方法设置的所有属性。"""return OnlineShop(self)if __name__ == '__main__':# 定制了一台 Macbook Pro 电脑的实例，在建造者模式中，# 需要定义一系列可供选择的方法去丰富实例，实现一个复杂的对象my_macbook = OnlineShop.MacbookBuilder() \.upgrade_cpu('2.8GHz') \.upgrade_ssd('1TB') \.upgrade_graphics('Radeon Pro 560') \.build()print(my_macbook)

总结

构建器模式适用于创建复杂对象，它将一个复杂对象的构建与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。当你需要创建的对象有很多配置选项，且每个选项都有多种可能时，构建器模式是一个很好的选择。