笔记：python设计模式

概述

整理网上python设计模式资料并梳理。
来源：

• 设计模式是什么 http://blog.jobbole.com/62023/
• python设计模式 https://www.jianshu.com/p/4f4795f2c9b9
• https://www.cnblogs.com/wuyuegb2312/archive/2013/04/09/3008320.html

什么是设计模式

• 按照设计方法理解，就是“套路”，对经常碰到的一些编程问题的可重用解决方案。
• 按照程序设计的基本概念来理解，就是增加一个抽象层，将程序代码中不变的核心和结构抽取出来。
• 所以，设计模式的目的就是分离代码中的可变部分，这样不仅会使代码可维护性更高，而且会让代码更易于理解，从而降低开发成本。
• 这个可变部分，是运行时要求的可变：按照上下文选择程序和数据结构。

为什么使用设计模式

理论上来说，设计模式是经过总结优化的、比较好的解决方案，代表最佳实践。
只要是面向对象编程，设计模式的理念都可以融入；反过来说，如果是面向过程编程则很少使用设计模式，或者说用处不大。（换句话说，OPP很难分离代码中可变部分？有待深入理解）

python设计模式

python是面向对象的编程语言，设计模式可以融入，并且有自身特点。

1. 策略模式

与行为相关的设计模式：允许在运行时根据指定的上下文确定程序的动作。
你可以在两个类中封装不同的算法，并且在程序运行时确定到底执行哪种策略。
例子

class StrategyAndAdapterExampleClass():
    def __init__(self, context, class_one, class_two):
        self.context = context
        self.class_one = class_one
        self.class_two = class_two
    def operation1(self):
        if self.context == "Context_For_Class_One":
            self.class_one.operation1_in_class_one_context()
        else:
            self.class_two.operational_in_class_two_context()

在上面的例子中，策略是根据实例化时context变量的值来决定的。如果给定context变量的值是“class_one”，将会执行class_one，否则就会执行class_two。

2. 适配器模式

一个结构性的设计模式，允许通过不同的接口为一个类赋予新的用途，这使得使用不同调用方式的系统都能够使用这个类。

3. 工厂模式

一个就像工厂那样生产对象实例的类，将可能涉及到很多类的对象创建过程封装到一个单独的方法中。通过给定的上下文输出指定的对象实例。

例子
有一个按钮类，有多种变体，例如图片按钮、输入框按钮或是flash按钮等。在不同的场合需要创建不同的按钮，这时候就可以通过一个工厂来创建不同的按钮。

class Button(object):
    html = ""
    def get_html(self):
        return self.html
class Image(Button):
    html = "<img alt='' />"
class Input(Button):
    html = "<input type='text' />"
class Flash(Button):
    html = ""

然后创建工厂类：

class ButtonFactory():
    def create_button(self, typ):
        targetclass = typ.capitalize()
        return globals()[targetclass]()

globals()将以字典的方式返回所有全局变量，因此targetclass = typ.capitalize()将通过传入的typ字符串得到类名(Image、Input或Flash)，而globals()[targetclass]将通过类名取到类的类(见元类)，而globals()targetclass将创建此类的对象。

可以这么使用工厂类：

button_obj = ButtonFactory()
button = ['image', 'input', 'flash']
for b in button:
    print button_obj.create_button(b).get_html()

输出将是所有按钮类型的HTML属性。这样就能根据不同的情况指定不同类型的按钮，且易于重用。

4. 装饰器模式

一个结构性模式，允许根据情况在运行时为一个对象添加新的或附加的行为，目的是为给一个特定的对象实例应用扩展的函数方法，并且同时也能够产生没有新方法的原对象。

5. 单例模式

一个创建型的设计模式，确保运行时对某个类只存在单个实例对象，并且提供一个全局的访问点来访问这个实例对象。
因为对于调用单例的其他对象而言这个全局唯一的访问点“协调”了对单例对象的访问请求，所以这些调用者看到的单例内变量都将是同一份。

小结

• 习惯于OPP编程，确实很难理解设计模式为什么有用。加了一个抽象层，阅读代码是否更容易，值得商榷。
• python语言本身的特点，尤其还有eval()函数，选择比较多。可能设计模式真的只适合java这种僵硬的语言（一片“符号的海洋”）。C++应用应该也还好。
• 装饰器模式可能使用比较频繁。
• 分离代码中的可变部分是核心，也可以有其它实现方式。