生成器模式（Builder Pattern）

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）

python 复制代码

class House:
    def __init__(self):
        self.wall = None
        self.roof = None
        self.door = None

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

2. 定义 Builder 接口（步骤抽象）

python 复制代码

from abc import ABC, abstractmethod

class HouseBuilder(ABC):
    @abstractmethod
    def build_wall(self): pass

    @abstractmethod
    def build_roof(self): pass

    @abstractmethod
    def build_door(self): pass

    @abstractmethod
    def get_result(self): pass

3. 实现不同风格的 Builder（具体构造者）

python 复制代码

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.house

class 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）

python 复制代码

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

    def 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

python 复制代码

# 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？📘