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好问题!生成器模式(Builder Pattern)在现实生活和程序开发中非常常见,它适合创建**“一步一步搭建起来的复杂对象”**。


🧠 一句话定义

生成器模式(Builder Pattern)是一种将复杂对象的构建过程与其表示分离的设计模式,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。


🧩 生活类比

比如:你点了一份定制汉堡 🍔,你告诉店员:不要洋葱,要双层肉,加芝士……
然后店员按你说的“一个个步骤”来构建汉堡。

这就是生成器模式 —— 按步骤构造复杂对象,而不是一口气 new 出来


✅ 为什么需要它?

适用于以下情况:

场景问题生成器解决方式
对象太复杂参数太多、顺序混乱将构建过程拆成步骤
有多个构建方式比如普通汉堡 vs 素食汉堡不改结构即可生成不同变体
构建逻辑与使用逻辑耦合构造细节暴露用 Builder 分离细节,使用者更清爽

✅ 优点 vs ❌ 缺点

优点缺点
封装构建过程类的数量增多
代码清晰易读简单对象用它反而啰嗦
支持逐步构建 + 复用步骤初学者理解有点抽象

🐍 Python 完整代码示例

我们用 建一栋房子 House 的例子来展示:


1. 定义产品类(要被一步步构造的对象)

class House:def __init__(self):self.wall = Noneself.roof = Noneself.door = Nonedef __str__(self):return f"House(wall={self.wall}, roof={self.roof}, door={self.door})"

2. 定义 Builder 接口(步骤抽象)

from abc import ABC, abstractmethodclass HouseBuilder(ABC):@abstractmethoddef build_wall(self): pass@abstractmethoddef build_roof(self): pass@abstractmethoddef build_door(self): pass@abstractmethoddef get_result(self): pass

3. 实现不同风格的 Builder(具体构造者)

class ModernHouseBuilder(HouseBuilder):def __init__(self):self.house = House()def build_wall(self):self.house.wall = "Glass Wall"def build_roof(self):self.house.roof = "Flat Roof"def build_door(self):self.house.door = "Automatic Door"def get_result(self):return self.houseclass StoneHouseBuilder(HouseBuilder):def __init__(self):self.house = House()def build_wall(self):self.house.wall = "Stone Wall"def build_roof(self):self.house.roof = "Tiled Roof"def build_door(self):self.house.door = "Wooden Door"def get_result(self):return self.house

4. 定义指挥者(Director)

class Director:def __init__(self, builder: HouseBuilder):self.builder = builderdef construct(self):self.builder.build_wall()self.builder.build_roof()self.builder.build_door()return self.builder.get_result()

5. 客户端使用

# 使用现代风格建房子
director = Director(ModernHouseBuilder())
modern_house = director.construct()
print(modern_house)  # House(wall=Glass Wall, roof=Flat Roof, door=Automatic Door)# 使用石头风格建房子
director = Director(StoneHouseBuilder())
stone_house = director.construct()
print(stone_house)  # House(wall=Stone Wall, roof=Tiled Roof, door=Wooden Door)

🧭 流程图(Mermaid)

House
+wall
+roof
+door
HouseBuilder
+build_wall()
+build_roof()
+build_door()
+get_result()
ModernHouseBuilder
+build_wall()
+build_roof()
+build_door()
+get_result()
StoneHouseBuilder
+build_wall()
+build_roof()
+build_door()
+get_result()
Director
+construct()

📌 应用场景总结

应用举例
文档生成器MarkdownBuilder、HTMLBuilder
报表导出ExcelReportBuilder、PDFReportBuilder
游戏建模不同角色装备逐步构建
UI 工厂分步骤构建窗口、按钮、面板等

🏁 总结口诀

Builder 是一步步建造复杂对象的工具,适合:

  • 参数多、步骤多
  • 同一个流程可以生成不同风格
  • 希望隐藏构造细节

如果你想,我可以帮你做一张「生成器模式 x 对照学习图」+「记忆模板」,或者用你熟悉的领域(比如订阅系统、报表生成、页面布局)来再举一个应用例子,是否继续?📘


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