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中字典dict常用操作方法实例总结
Apr 04 Python
Python排序搜索基本算法之归并排序实例分析
Dec 08 Python
浅谈Pycharm调用同级目录下的py脚本bug
Dec 03 Python
对django 模型 unique together的示例讲解
Aug 06 Python
Python FFT合成波形的实例
Dec 04 Python
python使用openCV遍历文件夹里所有视频文件并保存成图片
Jan 14 Python
Python修改列表值问题解决方案
Mar 06 Python
Python基础类继承重写实现原理解析
Apr 03 Python
解决Jupyter因卸载重装导致的问题修复
Apr 10 Python
python等待10秒执行下一命令的方法
Jul 19 Python
Python实现列表索引批量删除的5种方法
Nov 16 Python
python 窃取摄像头照片的实现示例
Jan 08 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
如何使用php判断所处服务器操作系统的类型
2013/06/20 PHP
thinkphp Apache配置重启Apache1 restart 出错解决办法
2017/02/15 PHP
PHP实现简单的模板引擎功能示例
2017/09/02 PHP
Thinkphp5.0 框架使用模型Model添加、更新、删除数据操作详解
2019/10/11 PHP
laravel 时间格式转时间戳的例子
2019/10/11 PHP
PHP如何开启Opcache功能提升程序处理效率
2020/04/27 PHP
动态创建script标签实现跨域资源访问的方法介绍
2014/02/28 Javascript
浅谈jquery中的each方法$.each、this.each、$.fn.each
2016/06/23 Javascript
jQuery 翻页组件yunm.pager.js实现div局部刷新的思路
2016/08/11 Javascript
使用js获取伪元素的content实例
2017/10/24 Javascript
vue.js语法及常用指令
2017/10/29 Javascript
React教程之封装一个Portal可复用组件的方法
2018/01/02 Javascript
Vue引用Swiper4插件无法重写分页器样式的解决方法
2018/09/27 Javascript
vue-router实现嵌套路由的讲解
2019/01/19 Javascript
详解使用uni-app开发微信小程序之登录模块
2019/05/09 Javascript
jquery html添加元素/删除元素操作实例详解
2020/05/20 jQuery
全面解析JavaScript Module模式
2020/07/24 Javascript
python实现批量解析邮件并下载附件
2018/06/19 Python
python中多层嵌套列表的拆分方法
2018/07/02 Python
Python中pip更新和三方插件安装说明
2018/07/08 Python
Python实现性能自动化测试竟然如此简单
2019/07/30 Python
Python错误的处理方法
2020/06/23 Python
Python爬虫爬取新闻资讯案例详解
2020/07/14 Python
python对 MySQL 数据库进行增删改查的脚本
2020/10/22 Python
MyHeritage美国:家族史研究和DNA测试的领先服务
2019/05/27 全球购物
Ajax和javascript的区别
2013/07/20 面试题
生物学学生自我评价
2014/01/17 职场文书
运动会入场词200字
2014/02/15 职场文书
优乐美广告词
2014/03/14 职场文书
护理专业毕业生自我鉴定总结
2014/03/24 职场文书
班训口号大全
2014/06/18 职场文书
2015年元旦晚会活动总结(学生会)
2014/11/28 职场文书
岗位聘任协议书
2015/09/21 职场文书
mybatis-plus模糊查询指定字段
2022/04/28 Java/Android
win10电脑右下角输入法图标不见了?Win10右下角不显示输入法的解决方法
2022/07/23 数码科技
MySQL 原理与优化之Update 优化
2022/08/14 MySQL