Python3实现建造者模式的示例代码

Noah

发布时间：2026-10-14 | 2人浏览过

原创

本文通过Python3代码示例详细解析建造者模式。该模式用于创建复杂对象，将创建过程与使用解耦。文章以建房子为喻，展示了House、HouseBuilder、Foreman和User类的实现，说明了如何通过指挥者协调多个步骤来构建对象，同时保持用户接口的简洁。

建造者模式概述

建造者模式

建造者模式旨在创建结构复杂的对象。采用该模式可以使复杂的构建过程层次清晰、逻辑明确，实现对象创建与使用的解耦。从代码层面看，这相当于进行了多次封装，使得代码结构更加规范合理，层次结构更为鲜明。

在处理复杂对象时，往往需要编写大量代码来实现该类，且在初始化阶段可能涉及大量参数。

建造者模式将一个类的实现拆分为多个创建步骤。尽管许多资料中常以“建造者”、“指挥者”或“导演者”等拟人化角色来描述，但这些术语未必能让读者完全理解其完整含义。下文将详细阐述各角色所承担的具体职责。

本文将以“建房子”作为简单示例进行讲解。

Python3代码实现

首先，我们创建一个房子基类来模拟房子的基本结构：


class House:#房子基类
  def __init__(self):
    self.size=0
    self.floor=0
    self.garage=0
    self.courtyard=0
  def __str__(self):
    houseInfo='我的房子有'+str(self.size)+'平米，'+str(self.floor)+'层楼,'+str(self.garage)+'个车库'+str(self.courtyard)+'个院子'
    return houseInfo

其中使用 size、floor、garage、courtyard用以记录房子的信息，以便之后工人在建造房子的时候作为记录。接下来我们建造一个工人类，用来具体去建造我们的房子：


class HouseBuilder:#建造者类工人
  def __init__(self):
    self.house=House()
  def buildGarage(self,amount):
    self.house.garage=amount
    print(self.house)
  def buildFloor(self,amount):
    self.house.floor=amount
    print(self.house)
  def buildSize(self,amount):
    self.house.size=amount
    print(self.house)
  def buildCourtyard(self,amount):
    self.house.courtyard=amount
    print(self.house)

定义了建造size 尺寸占地面积、garage 车库数量、floor 房屋楼层以及 courtyard 庭院数量，并且在这些方法中都传入了一个参数用作设置这些信息。

有了工人后，再来一个包工头，包工头更好的去统筹建造适宜，同时也是跟用户的对接人。


class Foreman:#领班
  def __init__(self):
    self.builder=HouseBuilder()
  def build(self,size,floor,garage,courtyard):#建造步骤
    self.builder.buildSize(size)
    self.builder.buildFloor(floor)
    self.builder.buildGarage(garage)
    self.builder.buildCourtyard(courtyard)

在包工头的初始化函数中，新建一个工人类，也就是房子的建造者，之后定义了一个build方法用于建造，建造时一般为首先确定面积大小，随后建造房屋（楼层），再建造车库以及庭院。

这个时候一个简单的建造者模式就完成了，为了更好的进行说明，我新建了一个User类，这个User类并不需要了解其中具体完成，只需要对接包工头，这个时候告诉包工头我的占地大小，房屋大小以及一些参数后，包工头告诉给他的小弟们，这个时候就可以开始建造了，用户并不需要了解其建造过程。代码如下：


class User():#用户
  def __init__(self,size,floor,garage,courtyard):
    self.frm=Foreman()
    self.frm.build(size,floor,garage,courtyard)

完整代码如下：


class House:#房子基类
  def __init__(self):
    self.size=0
    self.floor=0
    self.garage=0
    self.courtyard=0
  def __str__(self):
    houseInfo='我的房子有'+str(self.size)+'平米，'+str(self.floor)+'层楼,'+str(self.garage)+'个车库'+str(self.courtyard)+'个院子'
    return houseInfo
    
class HouseBuilder:#建造者类工人
  def __init__(self):
    self.house=House()
  def buildGarage(self,amount):
    self.house.garage=amount
    print(self.house)
  def buildFloor(self,amount):
    self.house.floor=amount
    print(self.house)
  def buildSize(self,amount):
    self.house.size=amount
    print(self.house)
  def buildCourtyard(self,amount):
    self.house.courtyard=amount
    print(self.house)

class Foreman:#领班
  def __init__(self):
    self.builder=HouseBuilder()
  def build(self,size,floor,garage,courtyard):#建造步骤
    self.builder.buildSize(size)
    self.builder.buildFloor(floor)
    self.builder.buildGarage(garage)
    self.builder.buildCourtyard(courtyard)

class User():#用户
  def __init__(self,size,floor,garage,courtyard):
    self.frm=Foreman()
    self.frm.build(size,floor,garage,courtyard)

    
xiaoming=User(500,3,2,1)

运行结果如下：