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Python 設計模式中的建立型建造者模式

2022-02-15 10:02:09

一、建造者模式

建造者模式,顧名思義類似於建築工人,他們按照有條理的施工順序(e.g. 打樁 => 澆築框架 => 砌牆 => 裝修)來進行建築的修建。對於千差萬別的建築,都可以複用同樣的施工流程。因為不同的材料、不同設計,可以有不同的表現。

建造者模式,與抽象工廠模式同樣用於範例化複雜的物件,主要區別在於:

  • 抽象工廠模式側重於範例化多個系列的複雜物件。
  • 建造者模式側重於一步步有序地構造一個複雜物件。

二、程式碼範例

按照有序的步驟來組裝(建造)一個複雜物件。

實體角色:

  • 抽象建造者(Builder
  • 具體建造者(Concrete Builder
  • 指揮者(Director
  • 產品(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"我是一個機器人:{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:安裝頭")
        pass
    
    @abc.abstractmethod
    def build_body(self):
        print("第一步:安裝身體")
        pass
    
    @abc.abstractmethod
    def build_arms(self):
        print("第三步:安裝手臂")
        pass
    
    @abc.abstractmethod
    def build_legs(self):
        print("第四步:安裝腳")
        pass
    

# 具體建造者 Doraemon
class Doraemon(RobotBuilder):
    
    def __init__(self):
        self.robot = Robot()
        
    def build_head(self):
        super().build_head()
        self.robot.head = "藍色的狸貓頭"
        
    def build_body(self): 
        super().build_body()
        self.robot.body = "帶有百寶袋的身體"
        
    def build_arms(self):
        super().build_arms()
        self.robot.arms = "圓手"
        
    def build_legs(self):
        super().build_legs()
        self.robot.legs = "短腿"
        
        
# 具體建造者 Gundam
class Gundam(RobotBuilder):
    
    def __init__(self):
        self.robot = Robot()
        
    def build_head(self):
        super().build_head()
        self.robot.head = "白色的機械頭"
   
    def build_body(self):
        super().build_body()
        self.robot.body = "鋼鐵般的身體"
        
    def build_arms(self):
        super().build_arms()
        self.robot.arms = "帶有巨炮的機械手"
        
    def build_legs(self):
        super().build_legs()
        self.robot.legs = "帶有推進器的機械腿"
        
        
# 指揮者,確定建造順序
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))

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