Python建造者模式案例运行原理解析


Posted in Python onJune 29, 2020

建造者模式的适用范围:想要创建一个由多个部分组成的对象,而且它的构成需要一步接一步的完成。只有当各个部分都完成了,这个对象才完整。建造者模式表现为复杂对象的创建与表现相分离,这样,同一个过程就有不同的表现。

​ 假设我们要创建一个HTML页面生成器就可以使用建造者模式。该模式中,有两个参与者:建造者(builder)和指挥者(director)。建造者负责创建负责对象的各个组成部分。在HTML例子中,这些组成部分包括:页面标题、文本标题、内容主体和页脚。指挥者使用一个建造者实例控制建造的过程。对于HTML示例,这里指调用建造者的函数设置页面标题、文本标题等。使用不同的建造者实例让我们可以创建不同的HTML页面,而无需更换指挥者代码。

1. 现实生活中的例子

快餐店使用的即是建造者设计模式。即使存在多种汉堡包(经典款、奶酪汉堡包等等)和不同的包装(大、中、小盒子等),准备一个汉堡包及打包(盒子或者纸袋)的流程都是一样的。两种汉堡包的区别在于表现,而不在于建造的过程。指挥者是出纳员,将需要准备什么餐品的指令传达给工作人员,即建造者。

2. 软件的例子

本文一开始提到的HTML例子,在django-widgy中得到了实际应用。django-widgy是一个Django的第三方树编辑器扩展,可用作内容管理系统。它包含一个网页构建器,用来创建具有不同布局的HTML页面。

​ django-query-builder是另一个基于建造者模式的Django第三方扩展库,该扩展库可用于动态地构建SQL查询。使用它,我们可以控制一个查询的方方面面,并能创建不同种类的查询。

3. 应用案例

如果我们知道一个对象必须经过多个步骤来创建,并且要求同一个构造过程可用于产生不同的表现,就可以使用建造者模式。例如页面生成器、文档转换器以及用户界面等等。

​ 工厂模式与建造者模式的区别在于工厂模式以单个步骤创建对象,而建造者模式以多个步骤创建对象,且几乎始终使用一个指挥者。一些有针对性的建造者模式实现并未使用指挥者,如Java的StringBuffer。

​ 另一个区别是,在工厂模式下,会立即返回一个创建好的对象;而在建造者模式下,仅需要时客户端代码才显示地请求指挥者返回最终的对象。

​ 新电脑类比的例子可能会有助于区分建造者模式和工厂模式。假设你想买一台新电脑,如果决定购买一台特定的预配置的电脑型号,例如,最新的苹果1.4GHz Mac mini,则是使用工厂模式。所有硬件的规格都已经有制造商预先确定,制造商不用向你咨询就知道自己该做些什么,它们通常接收的仅仅是单条指令。代码如下

MINI14 = '1.4GHz Mac mini'
class AppleFactory:
	class MacMini14:
		def __init__(self):
			self.memory = 4 # 单位为GB
   self.hdd = 500 # 单位为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)

另一个选择是购买一台定制的PC。假若这样,使用的即是建造者模式。你是指挥者,向制造商(建造者)提供指令说明心中理想的电脑规格。

class Computer:
	def __init__(self, serial_number):
		self.serial = serial_number
		self.memory = None # 单位为GB
		self.hdd = None # 单位为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()

基本的变化是引入了一个建造者ComputerBuilder、一个指挥者HardwareEngineer以及一步接一步装配一台电脑的过程,这样现在就支持不同的配置了(注意, memory、 hdd及gpu是形参并未预先设置)。

4. 小结

本章中,我们学习了如何使用建造者设计模式。可以在工厂模式(工厂方法或抽象工厂)不适用的一些场景中使用建造者模式创建对象。在以下几种情况下,与工厂模式相比,建造者模式是更好的选择。

  • [ ] 想要创建一个复杂对象(对象由多部分组成,且创建对象的过程结果许多步骤,也许这些步骤还需要特定的顺序)。
  • [ ] 要求一个对象有许多不同的表现,并希望对象的构造与表现得耦合度低
  • [ ] 想要在不同得时间创建对象

​ 我们看到了快餐店如何将建造者模式用于准备食物,两个第三方Django扩展包( django-widgy和django-query-builder)各自如何使用建造者模式来生成HTML页面和动态的SQL查询。我们重点学习了建造者模式与工厂模式之间的区别,通过对预先配置(工厂)电脑与客户定制(建造者)电脑进行订单类比来理清这两种设计模式。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持三水点靠木。

Python 相关文章推荐
python正则表达式re模块详解
Jun 25 Python
使用python编写批量卸载手机中安装的android应用脚本
Jul 21 Python
Python socket网络编程TCP/IP服务器与客户端通信
Jan 05 Python
Python中模块与包有相同名字的处理方法
May 05 Python
Python3.5内置模块之time与datetime模块用法实例分析
Apr 27 Python
详解DeBug Python神级工具PySnooper
Jul 03 Python
Python 二叉树的层序建立与三种遍历实现详解
Jul 29 Python
使用Python打造一款间谍程序的流程分析
Feb 21 Python
python由已知数组快速生成新数组的方法
Apr 08 Python
keras load model时出现Missing Layer错误的解决方式
Jun 11 Python
pycharm 的Structure界面设置操作
Feb 05 Python
 python中的元类metaclass详情
May 30 Python
解决Keras中循环使用K.ctc_decode内存不释放的问题
Jun 29 #Python
Python根据指定文件生成XML的方法
Jun 29 #Python
keras在构建LSTM模型时对变长序列的处理操作
Jun 29 #Python
Python爬虫爬取博客实现可视化过程解析
Jun 29 #Python
使用keras框架cnn+ctc_loss识别不定长字符图片操作
Jun 29 #Python
浅谈keras中的后端backend及其相关函数(K.prod,K.cast)
Jun 29 #Python
如何使用python记录室友的抖音在线时间
Jun 29 #Python
You might like
PHP下escape解码函数的实现方法
2010/08/08 PHP
fsockopen pfsockopen函数被禁用,SMTP发送邮件不正常的解决方法
2015/09/20 PHP
PHP按指定键值对二维数组进行排序的方法
2015/12/22 PHP
PHP实现的多文件上传类及用法示例
2016/05/06 PHP
ExtJS GridPanel 根据条件改变字体颜色
2010/03/08 Javascript
Textarea与懒惰渲染实现代码
2012/01/04 Javascript
浅析四种常见的Javascript声明循环变量的书写方式
2015/10/14 Javascript
JQuery日历插件My97DatePicker日期范围限制
2016/01/20 Javascript
JSONP跨域请求
2017/03/02 Javascript
lhgcalendar时间插件限制只能选择三个月的实现方法
2017/07/03 Javascript
微信小程序实现获取自己所处位置的经纬度坐标功能示例
2017/11/30 Javascript
Vue通过URL传参如何控制全局console.log的开关详解
2017/12/07 Javascript
JS打印彩色菱形的实例代码
2018/08/15 Javascript
uni-app 组件里面获取元素宽高的实现
2019/12/27 Javascript
[01:04:01]2014 DOTA2国际邀请赛中国区预选赛 5 23 CIS VS DT第一场
2014/05/24 DOTA
[01:16:12]完美世界DOTA2联赛PWL S2 FTD vs Inki 第一场 11.21
2020/11/23 DOTA
python基础教程之缩进介绍
2014/08/29 Python
python使用arp欺骗伪造网关的方法
2015/04/24 Python
Python操作MongoDB数据库PyMongo库使用方法
2015/04/27 Python
Python数据类型详解(四)字典:dict
2016/05/12 Python
怎么使用pipenv管理你的python项目
2018/03/12 Python
Python实现加载及解析properties配置文件的方法
2018/03/29 Python
python 信息同时输出到控制台与文件的实例讲解
2018/05/11 Python
python tkinter库实现气泡屏保和锁屏
2019/07/29 Python
Python笔试面试题小结
2019/09/07 Python
Python算法中的时间复杂度问题
2019/11/19 Python
python3实现用turtle模块画一棵随机樱花树
2019/11/21 Python
使用CSS3的appearance属性改变任何元素的浏览器默认风格
2012/12/24 HTML / CSS
CSS3的文字阴影—text-shadow的使用方法
2012/12/25 HTML / CSS
英国网上购买肉类网站:Great British Meat
2018/10/17 全球购物
如何安装ruby on rails
2014/02/09 面试题
技术总监管理职责范本
2014/03/06 职场文书
2015年事业单位工作总结
2015/04/27 职场文书
疾病证明书
2015/06/19 职场文书
领导干部学习三严三实心得体会
2016/01/05 职场文书
Oracle表空间与权限的深入讲解
2021/11/17 Oracle