笔记：python设计模式

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本文深入探讨了Python设计模式的核心概念，包括策略模式、适配器模式、工厂模式、装饰器模式和单例模式，旨在帮助程序员理解如何通过设计模式提高代码的可维护性和复用性。

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文章目录

概述
什么是设计模式
为什么使用设计模式
python设计模式
小结

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。