python基础：设计模式：单例模式、工厂模式、策略模式

Love The Way You Lie 2022-04-22 22:52 167阅读 0赞

程序中设计模式是软件开发人员在软件开发过程中面临的一般问题的解决方案。这些解决方案是众多软件开发人员经过相当长的一段时间的试验和错误总结出来的。使用设计模式是为了重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。

设计模式主要包括：单例模式，工厂模式，策略模式

一、单例模式  
保证只有一个对象。

注意：在python中导入模块就是一种单例模式。

练习1：创建Sun类

class Person(object):
        pass
    
    per1=Person()
    per2=Person()
    print(id(per1))
    print(id(per2))

运行结果：

31973560
    31973784

根据类对象创造的两个实例对象的id值不同

class Sun(object):
        isinstance=None      # 静态属性，静态变量
        def __new__(cls, *args, **kwargs):
            if not cls.isinstance:  
                cls.isinstance=super().__new__(cls)  # 调用父类创造对象的方法创造对象
                return cls.isinstance
            else:
                return cls.isinstance
    
    sun1=Sun()
    print(id(sun1))
    sun2=Sun()
    print(id(sun2))

运行结果：

35578320
    35578320

由于sun1和sun2的内存地址都指向了新创的对象地址，因此他们的id是相同的

优化后的写法;

class Sun(object):
        isinstance = None
    
        def __new__(cls, *args, **kwargs):
            if not cls.isinstance:  # 静态属性，静态变量
                cls.isinstance = super().__new__(cls)
            return cls.isinstance
    
    sun1 = Sun()
    print(id(sun1))
    sun2 = Sun()
    print(id(sun2))

运行结果：

35447248
    35447248

练习：使用导入模块的方式创建单例对象。  
首先创建singeton模块

class Sun(object):
        pass
    sun = Sun()

在另一个模块中进行导入

from singeton import Sun
    sun1=Sun()
    sun2=Sun()
    print(id(sun1))
    print(id(sun2))

运行结果：

35512784
    35513008

导入singeton模块中的类对象Sun创造出来的两个实例对象sun1和sun2的id值四不同的

from singeton import sun

print(id(sun))

from singeton import sun

print(id(sun))

运行结果：

31646160
    31646160

导入两次的类对象Sun的id地址是相同的

二、.工厂模式  
工厂模式是一个在软件开发中用来创建对象的设计模式。  
当程序运行输入一个“类型”的时候，需要创建于此相应的对象。这就用到了工厂模式。在如此情形中，实现代码基于工厂模式，可以达到可扩展，可维护的代码。当增加一个新的类型，不在需要修改已存在的类，只增加能够产生新类型的子类。

使用工厂模式应用场景：  
不知道用户想要创建什么样的对象

练习：创建CarFactory工厂类。

from abc import ABCMeta, abstractmethod
    class Car(metaclass=ABCMeta):
        @abstractmethod
        def run(self): pass
        @abstractmethod
        def stop(self): pass
    
    class BMW(Car):
        def run(self):
            print('BWM---->吧里吧里的跑....')
    
        def stop(self):
            print('BWM---->蹭蹭的跑....')
    
    class Benz(Car):
        def run(self):
            print('Benz---->吧里吧里的跑....')
    
        def stop(self):
            print('Benz---->蹭蹭的跑....')
    
    class Skoda(Car):
        def run(self):
            print('斯柯达---->吧里吧里的跑....')
    
        def stop(self):
            print('斯柯达---->蹭蹭的跑....')
    
    class CarFactory(object):
    
        def new_car(self, name):
            if name == 'BMW':
                return BMW()
            elif name == 'Benz':
                return Benz()
            if name == 'Skoda':
                return Skoda()
    
    class CarStore(object):
        def __init__(self, factory):
            self.factory = factory
    
        def order(self, name):
            new_car = self.factory.new_car(name)
            return self.factory.new_car(name)
    
    car_factory = CarFactory()
    car_store = CarStore(car_factory)
    car = car_store.order('Benz')
    car.run()
    car.stop()

运行结果：

Benz---->吧里吧里的跑....
    Benz---->蹭蹭的跑...

.3.策略模式  
策略指的就是为了达到某一目的而采取的多种手段或者方法。  
为了实现软件设计，对象可能会用到多种多样的算法(逻辑)。这些算法甚至会经常改变。如果将这些算法都硬编码到对象中，将会使得对象本身变得臃肿不堪，  
策略模式很好的实现了将算法与本身对象解耦，从而避免出现上述的问题。

因此策略模式可以定义为：　定义一系列算法(逻辑)，将每一个算法封装起来(一个算法创建一个类)，并让它们可以相互替换。此模式让算法的变化,不会影响到使用算法的客户.  
策略模式的结构  
策略模式包含以下3个角色：  
Context（环境类）  
Strategy（抽象策略类）  
ConcreteStrategy（具体策略类）

练习1：假设某司维护着一些客户资料，需要在该司有新产品上市或者举行新活动时通知客户。现通知客户的方式有两种：短信通知、邮件通知。应如何设计该系统的客户通知部分？为解决该问题，我们先构造客户类，包括客户常用的联系方式和基本信息，同时也包括要发送的内容。

class MsgSender(object):  
type = ‘’ \# 信息的方式，用来保存电话号码或者邮箱地址  
info = ‘’ \# 保存给客户发送的信息

def send(self): pass

class PhoneSender(MsgSender):  
def send(self):  
print(‘给\{\}打电话说；\{\}’.format(self.type, [self.info][]))

class EmailSender(MsgSender):  
def send(self):  
print(‘给\{\}发送邮件内容是；\{\}’.format(self.type, [self.info][]))

class Customer(object):  
name=’’ \# 姓名  
phone=’’\# 电话  
email=’’\# 邮件

send_way=None  # 发送方式
    
    #设置发送方式
    def set_send_way(self,send_way):
        self.send_way=send_way
    
    # 发送内容
    def send_msg(self):
        self.send_way.send()

if **name** == ‘**main**’:  
customer=Customer()  
customer.name=‘zs’  
customer.phone=‘110’  
customer.email=‘110@qq.com’

# 打电话
    phone_sender=PhoneSender()
    phone_sender.info='快来啊，新品上市了...'
    phone_sender.type=customer.phone
    customer.set_send_way(phone_sender)  # 设置发送方式
    customer.send_msg()  #发送信息
    
    
    # 发短信
    email_sender=EmailSender()
    email_sender.type=customer.email
    email_sender.info='快来啊，新品上市了'
    customer.set_send_way(phone_sender)  # 设置发送方式
    customer.send_msg()  # 发送信息

运行结果：

给110打电话说；快来啊，新品上市了...
    给110打电话说；快来啊，新品上市了...

[self.info]: http://self.info