设计模式——建造者模式（生成器模式）总结

当我们需要创建一个非常复杂的对象时，可以使用建造者模式，分步骤建造一个对象，最后将完整的对象返回给客户端。

比如，我们要生成一个房子对象，建造一个房子，需要打地基、盖围墙、盖地板、安装门、安装窗户，有的房子还要盖车库，有的房子还要盖花园，有的房子要盖游泳池，有的。。。总之，房子是个很复杂的对象，涉及上百种不同的配置。

如果我们直接用房子类来创建房子对象，则需要输入几百参数：地基参数、围墙参数、地板参数、门参数、窗户参数，车库参数、花园参数、泳池参数。。等等几百个参数。

参数众多是一个问题，还有一个问题是，可能绝大多数房子用其中一小部分参数就可以了，其他大部分参数则都是压根用不到的，比如有的房子它不要车库，不要花园，不要泳池，那我们如果直接使用房子类来创建房子对象，这么多参数不就是多此一举了吗？

此时，则适宜使用建造者模式。建造者模式中的关键角色是建造者，建造者就像我们现实世界中的工程队一样，它拥有打地基、盖围墙、盖地板等等所有盖房子的众多方法，而我们用户端，则根据我们客户的需要，仅调用我们需要的方法即可。

更进一步，我们可以引入一个建造者主管的角色，建造者主管能够记住我们客户经常调用的建造者技能，比如建造市面上常用的三室一厅的房子，以前我们客户每需要一个三室一厅的房子，需要告诉建造者应该先打地基，再盖地板，再。。。，现在有了建造者主管这个角色，我们客户只需要告诉建造者主管，我需要一个三室一厅的房子就可以了，主管会安排建造者如果使用建造的方法。

建造者模式基本的逻辑就这么多了，这里需要补充两个容易遗漏的点:1，建造者需要有交付房子的方法，这样才能给客户端返回客户需要的房子。2，建造者需要有reset的方法，这样下一个客户调用建造者盖房子时，建造者就会从头开始盖，而不是在上一个房子的基础上继续盖。

实现代码如下：

"""
我们来思考如何创建一个 房屋House对象。 建造一栋简单的房屋， 首先你需要建造四面墙和地板， 安装房门和一套窗户， 然后再建造一个屋顶。
但是如果你想要一栋更宽敞更明亮的房屋， 还要有院子和其他设施 （例如暖气、 排水和供电设备）， 那又该怎么办呢？
"""
from abc import ABC,abstractmethod

# 建造者父类
class Builder(ABC):
    def __init__(self):
        self.house = House()
    @abstractmethod
    def build_base(self,number):
        pass
    @abstractmethod
    def build_wall(self,number):
        pass
    @abstractmethod
    def build_roof(self,number):
        pass
    @abstractmethod
    def build_door(self,number):
        pass
    @abstractmethod
    def build_window(self,number):
        pass
    @abstractmethod
    def build_garage(self,number):
        pass
    @abstractmethod
    def build_swimming_pool(self,number):
        pass
    @abstractmethod
    def build_garden(self,number):
        pass
    @abstractmethod
    def deliver_house(self):
        pass

    def reset(self):
        self.house.parts.clear()


class House:
    def __init__(self):
        self.parts = []
    def add(self,facilities):
        self.parts.append(facilities)
    def show(self):
        return f'This house has {','.join(self.parts)}'

# 这是一个建造廉价房子的建造者，他会使用廉价的材料盖房子
class CheapBuilder(Builder):

    def __init__(self):
        super().__init__()

    def build_base(self,number):
        self.house.add(f'{number} cheap bases')


    def build_wall(self,number):
        self.house.add(f'{number} cheap walls')

    def build_roof(self,number):
        self.house.add(f'{number} cheap roofs')

    def build_door(self,number):
        self.house.add(f'{number} cheap doors')

    def build_window(self,number):
        self.house.add(f'{number} cheap windows')

    def build_garage(self,number):
        self.house.add(f'{number} cheap garages')

    def build_swimming_pool(self,number):
        self.house.add(f'{number} cheap swimming pools')

    def build_garden(self,number):
        self.house.add(f'{number} cheap gardens')

    def deliver_house(self):
        return self.house.show()

# 这是一个建造中等质量房子的建造者
class MiddleBuilder(Builder):
    def __init__(self):
        super().__init__()

    def build_base(self, number):
        pass

    def build_wall(self, number):
        pass

    def build_roof(self, number):
        pass

    def build_door(self, number):
        pass

    def build_window(self, number):
        pass

    def build_garage(self, number):
        pass

    def build_swimming_pool(self, number):
        pass

    def build_garden(self, number):
        pass

    def deliver_house(self):
        pass


# 这是一个建造高档房子的建造者
class UpscaleBuilder(Builder):
    def __init__(self):
        super().__init__()

    def build_base(self, number):
        pass

    def build_wall(self, number):
        pass

    def build_roof(self, number):
        pass

    def build_door(self, number):
        pass

    def build_window(self, number):
        pass

    def build_garage(self, number):
        pass

    def build_swimming_pool(self, number):
        pass

    def build_garden(self, number):
        pass

    def deliver_house(self):
        pass

# 这是建造者主管
class Director:
    # 这是主管记住的建造基本房子的方案
    def build_basic_house(self,builder):
        builder.build_base(1)
        builder.build_roof(1)
        builder.build_wall(4)
        builder.build_window(1)
        builder.build_door(1)

    # 这是主管记住的建造最流行的房子的方案
    def build_popular_house(self,builder):
        builder.build_base(1)
        builder.build_roof(1)
        builder.build_wall(4)
        builder.build_window(2)
        builder.build_door(1)
        builder.build_garage(1)

class Client:
    def __init__(self,builder):
        self.director = Director()
        self.builder = builder

    def buy_basic_house(self):
        self.director.build_basic_house(self.builder)

    def get_house(self):
        return self.builder.deliver_house()

if __name__ == "__main__":
    client = Client(CheapBuilder())
    client.buy_basic_house()
    print(client.get_house())

以下是运行结果：