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Python建造者模式案例運(yùn)行原理解析

更新時(shí)間：2020年06月29日 09:53:36 作者：JonnyJiang-zh

這篇文章主要介紹了python建造者模式案例運(yùn)行原理解析,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友可以參考下

建造者模式的適用范圍：想要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)由多個(gè)部分組成的對(duì)象，而且它的構(gòu)成需要一步接一步的完成。只有當(dāng)各個(gè)部分都完成了，這個(gè)對(duì)象才完整。建造者模式表現(xiàn)為復(fù)雜對(duì)象的創(chuàng)建與表現(xiàn)相分離，這樣，同一個(gè)過程就有不同的表現(xiàn)。

假設(shè)我們要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)HTML頁面生成器就可以使用建造者模式。該模式中，有兩個(gè)參與者：建造者(builder)和指揮者(director)。建造者負(fù)責(zé)創(chuàng)建負(fù)責(zé)對(duì)象的各個(gè)組成部分。在HTML例子中，這些組成部分包括：頁面標(biāo)題、文本標(biāo)題、內(nèi)容主體和頁腳。指揮者使用一個(gè)建造者實(shí)例控制建造的過程。對(duì)于HTML示例，這里指調(diào)用建造者的函數(shù)設(shè)置頁面標(biāo)題、文本標(biāo)題等。使用不同的建造者實(shí)例讓我們可以創(chuàng)建不同的HTML頁面，而無需更換指揮者代碼。

1. 現(xiàn)實(shí)生活中的例子

快餐店使用的即是建造者設(shè)計(jì)模式。即使存在多種漢堡包（經(jīng)典款、奶酪漢堡包等等）和不同的包裝（大、中、小盒子等），準(zhǔn)備一個(gè)漢堡包及打包（盒子或者紙袋）的流程都是一樣的。兩種漢堡包的區(qū)別在于表現(xiàn)，而不在于建造的過程。指揮者是出納員，將需要準(zhǔn)備什么餐品的指令傳達(dá)給工作人員，即建造者。

2. 軟件的例子

本文一開始提到的HTML例子，在django-widgy中得到了實(shí)際應(yīng)用。django-widgy是一個(gè)Django的第三方樹編輯器擴(kuò)展，可用作內(nèi)容管理系統(tǒng)。它包含一個(gè)網(wǎng)頁構(gòu)建器，用來創(chuàng)建具有不同布局的HTML頁面。

django-query-builder是另一個(gè)基于建造者模式的Django第三方擴(kuò)展庫，該擴(kuò)展庫可用于動(dòng)態(tài)地構(gòu)建SQL查詢。使用它，我們可以控制一個(gè)查詢的方方面面，并能創(chuàng)建不同種類的查詢。

3. 應(yīng)用案例

如果我們知道一個(gè)對(duì)象必須經(jīng)過多個(gè)步驟來創(chuàng)建，并且要求同一個(gè)構(gòu)造過程可用于產(chǎn)生不同的表現(xiàn)，就可以使用建造者模式。例如頁面生成器、文檔轉(zhuǎn)換器以及用戶界面等等。

工廠模式與建造者模式的區(qū)別在于工廠模式以單個(gè)步驟創(chuàng)建對(duì)象，而建造者模式以多個(gè)步驟創(chuàng)建對(duì)象，且?guī)缀跏冀K使用一個(gè)指揮者。一些有針對(duì)性的建造者模式實(shí)現(xiàn)并未使用指揮者，如Java的StringBuffer。

另一個(gè)區(qū)別是，在工廠模式下，會(huì)立即返回一個(gè)創(chuàng)建好的對(duì)象；而在建造者模式下，僅需要時(shí)客戶端代碼才顯示地請(qǐng)求指揮者返回最終的對(duì)象。

新電腦類比的例子可能會(huì)有助于區(qū)分建造者模式和工廠模式。假設(shè)你想買一臺(tái)新電腦，如果決定購買一臺(tái)特定的預(yù)配置的電腦型號(hào)，例如，最新的蘋果1.4GHz Mac mini，則是使用工廠模式。所有硬件的規(guī)格都已經(jīng)有制造商預(yù)先確定，制造商不用向你咨詢就知道自己該做些什么，它們通常接收的僅僅是單條指令。代碼如下

MINI14 = '1.4GHz Mac mini'
class AppleFactory:
	class MacMini14:
		def __init__(self):
			self.memory = 4 # 單位為GB
   self.hdd = 500 # 單位為GB
   self.gpu = 'Intel HD Graphics 5000'
		def __str__(self):
			info = ('Model: {}'.format(MINI14),'Memory: {}GB'.format(self.memory),'Hard Disk: {}GB'.format(self.hdd),'Graphics Card: {}'.format(self.gpu))
			return '\n'.join(info)
	def build_computer(self, model):
		if (model == MINI14):
			return self.MacMini14()
		else:
			print("I dont't know how to build {}".format(model))
if __name__ == '__main__':
	afac = AppleFactory()
	mac_mini = afac.build_computer(MINI14)
	print(mac_mini)

另一個(gè)選擇是購買一臺(tái)定制的PC。假若這樣，使用的即是建造者模式。你是指揮者，向制造商（建造者）提供指令說明心中理想的電腦規(guī)格。

class Computer:
	def __init__(self, serial_number):
		self.serial = serial_number
		self.memory = None # 單位為GB
		self.hdd = None # 單位為GB
		self.gpu = None
	def __str__(self):
		info = ('Memory: {}GB'.format(self.memory),'Hard Disk: {}GB'.format(self.hdd),'Graphics Card: {}'.format(self.gpu))
		return '\n'.join(info)
class ComputerBuilder:
	def __init__(self):
		self.computer = Computer('AG23385193')
	def configure_memory(self, amount):
		self.computer.memory = amount
	def configure_hdd(self, amount):
		self.computer.hdd = amount
	def configure_gpu(self, gpu_model):
		self.computer.gpu = gpu_model
class HardwareEngineer:
	def __init__(self):
		self.builder = None
	def construct_computer(self, memory, hdd, gpu):
		self.builder = ComputerBuilder()①
		[step for step in (self.builder.configure_memory(memory),self.builder.configure_hdd(hdd),self.builder.configure_gpu(gpu))]
	@property
	def computer(self):
		return self.builder.computer
def main():
	engineer = HardwareEngineer()
	engineer.construct_computer(hdd=500, memory=8, gpu='GeForce GTX 650 Ti')
	computer = engineer.computer
	print(computer)
if __name__ == '__main__':
	main()

基本的變化是引入了一個(gè)建造者ComputerBuilder、一個(gè)指揮者HardwareEngineer以及一步接一步裝配一臺(tái)電腦的過程，這樣現(xiàn)在就支持不同的配置了（注意， memory、 hdd及gpu是形參并未預(yù)先設(shè)置）。

4. 小結(jié)

本章中，我們學(xué)習(xí)了如何使用建造者設(shè)計(jì)模式?？梢栽诠S模式（工廠方法或抽象工廠）不適用的一些場景中使用建造者模式創(chuàng)建對(duì)象。在以下幾種情況下，與工廠模式相比，建造者模式是更好的選擇。

[ ] 想要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)復(fù)雜對(duì)象（對(duì)象由多部分組成，且創(chuàng)建對(duì)象的過程結(jié)果許多步驟，也許這些步驟還需要特定的順序）。
[ ] 要求一個(gè)對(duì)象有許多不同的表現(xiàn)，并希望對(duì)象的構(gòu)造與表現(xiàn)得耦合度低
[ ] 想要在不同得時(shí)間創(chuàng)建對(duì)象

我們看到了快餐店如何將建造者模式用于準(zhǔn)備食物，兩個(gè)第三方Django擴(kuò)展包（ django-widgy和django-query-builder）各自如何使用建造者模式來生成HTML頁面和動(dòng)態(tài)的SQL查詢。我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了建造者模式與工廠模式之間的區(qū)別，通過對(duì)預(yù)先配置（工廠）電腦與客戶定制（建造者）電腦進(jìn)行訂單類比來理清這兩種設(shè)計(jì)模式。

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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