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python实践设计模式（一）概述和工厂模式
添加时间:2013-5-10 点击量:进修python有一段时候，之前就是看看书，最后发明只有实践才干真正学到器材，只有在解决题目中才干真正把握。之前大牛也有效python实现各类设计模式的，我本身参考之前在学惯用C＃实现设计模式的经验，也想把23种模式一一实践，从网上查了一些材料，才熟悉打听python固然是面向对象的，然则和C＃，java说话不太一样。影响设计办法不一样有以下几点：
1.python没有接口Interface的类型。
2.因为《Design Patterns—Elements of Reusable Object-Oriented Software》一书采取的是C++来讲述设计模式，是以接见把握符（public、protected和private等关键字）和静态成员办法（类办法）等都可以直接应用，然则这些特点在Python中都无法用到，原因是Python采了与C++完全不合的对象模式。
3.python不是强类型，弱化了多态的概念，一个对象很少只是一个类的实例，而是可以在运行时动态改变，支撑雷同恳求的不合对象针对同一恳求所触发的操纵可能完全不合。
4.python代码生活生计在modules中而不必须在class中。
5.python有一些特别语法应用了设计模式（如decorator ），可以直策应用。
有了以上的不合，就注定python在应用设计模式上与其他面向对象说话的不合，下面是我测验测验的实现。
《Design Patterns》一书把设计模式分为了3大类，创建型模式（creational pattern）、布局型模式（structural pattern）和行动型模式（behavioral patterns）。
一. 创建型模式（creational pattern）
对类的实例化过程进行了抽象，可以或许使软件模块做到与对象创建和组织的无关性。为了使体系布局加倍清楚，一些软件在设计上请求当创建类的具体实例时，可以或许按照具体的语境来动态地决意如何创建对象，创建哪些对象，以及如何组织和默示这些对象，而创建型模式所要描述的就是该如何来解决这些题目。
创建型模式包含以下几种：
Simple Factory模式
专门定义一个类来负责创建其它类的实例，被创建的实例凡是都具有共同的父类。Factory Method模式
将对象的创建交由父类中定义的一个标准办法来完成，而不是其机关函数，毕竟应当创建何种对象由具体的子类负责决意。Abstract Factory模式
供给一个共同的接口来创建彼此接洽关系的多个对象。Singleton模式
包管体系只会产生该类的一个实例，同时还负责向外界供给接见该实例的标准办法。
Builder模式
将错杂对象的创建同它们的具体发挥解析情势（representation）差别开来，如许可以按照须要获得具有不合发挥解析情势的对象。
Prototype模式
哄骗一个能对自身进行复制的类，使得对象的动态创建变得加倍轻易。
本次先实践Simple Factory模式，Factory Method模式和 Abstract Factory模式，其他模式后续会涉及。
1.Simple Factory模式
Simple Factory模式不是自力的设计模式，他是Factory Method模式的一种简单的、特别的实现。他也被称为静态工厂模式，凡是创建者的创建办法被设计为static便利调用，然则python没有static一说。所以可以把创建者也就是工厂设计为一个通俗class或全局函数即可。若是是class还须要实例化才干调用工厂办法，而全局函数斗劲简单，斗劲接近静态工厂的简便特点。
Simple Factory模式包含以下角色项目组，UML可参考下图：
1） 工厂类角色：这是本模式的核心，含有必然的贸易逻辑和断定逻辑。由一个具体类实现，凡是该类的工厂办法是静态的。在python中工厂为一个通俗class或全局函数。
2） 抽象产品角色：它一般是具体产品持续的父类或者实现的接口。由接口或者抽象类来实现。在python中抽象产品一般为父类。
3） 具体产品角色：工厂类所创建的对象就是此角色的实例。由一个具体类实现。
一个Simple Factory模式代码实例
Simple Factory
1 class car:
2 interface as Product
3 def drive（self）:
4 pass
5
6 class BMW（car）:
7 Concrete Product
8 def __init__（self，carname）:
9 self.__name=carname
10 def drive（self）:
11 print Drive the BMW as +self.__name
12
13 class Benz（car）:
14 Concrete Product
15 def __init__（self，carname）:
16 self.__name=carname
17 def drive（self）:
18 print Drive the Benz as +self.__name
19
20 class driver:
21 Factory also called Creator
22 def driverCar（self，name）:
23 if name==BMW:
24 return BMW（BMW）
25 elif name==Benz:
26 return Benz（Benz）
27 else:
28 raise MyInputException（name）
29
30 class MyInputException（Exception）:
31 def __init__（self， name）:
32 Exception.__init__（self）
33 self.name = name
34
35
36 if __name__ == __main__:
37 print please input \BMW\ or \Benz\ :
38 carname=raw_input（）
39 dier=driver（）
40 try:
41 d=dier.driverCar（carname）
42 except MyInputException，e:
43 print input worry name +e.name
44 else:
45 d.drive（）
用全局函数改写工厂类，其他项目组省略，变更项目组如下：
1 Factory also called Creator
2 def driver（name）:
3 if name==BMW:
4 return BMW（BMW）
5 elif name==Benz:
6 return Benz（Benz）
7 else:
8 raise MyInputException（name）
9
10 if __name__ == __main__:
11 print please input \BMW\ or \Benz\ :
12 carname=raw_input（）
13 try:
14 d=driver（carname）
15 except MyInputException，e:
16 print input worry name +e.name
17 else:
18 d.drive（）2. Factory Method工厂模式
工厂办法模式去掉了简单工厂模式中工厂办法的静态属性，使得它可以被子类持续。对于python来说，就是工厂类被具体工厂持续。如许在简单工厂模式里集中在工厂办法上的压力可以由工厂办法模式里不合的工厂子类来分担。也就是工厂外面再封装一层。
1） 抽象工厂角色： 这是工厂办法模式的核心，它与应用法度无关。是具体工厂角色必须实现的接口或者必须持续的父类。
2） 具体工厂角色：它含有和具体营业逻辑有关的代码。由应用法度调用以创建对应的具体产品的对象。
3） 抽象产品角色：它是具体产品持续的父类或者是实现的接口。在python中抽象产品一般为父类。
4） 具体产品角色：具体工厂角色所创建的对象就是此角色的实例。由一个具体类实现。
一个Factory Method代码实例
Factory Method
1 class car:
2 interface as Product
3 def drive（self）:
4 pass
5
6 class BMW（car）:
7 Concrete Product
8 def __init__（self，carname）:
9 self.__name=carname
10 def drive（self）:
11 print Drive the BMW as +self.__name
12
13 class Benz（car）:
14 Concrete Product
15 def __init__（self，carname）:
16 self.__name=carname
17 def drive（self）:
18 print Drive the Benz as +self.__name
19
20 class driver:
21 Factory also called Creator
22 def driverCar（self）:
23 return car（）
24
25 class BMWdriver（driver）:
26 Concrete Creator
27 def driverCar（self）:
28 return BMW（BMW）
29
30 class Benzdriver（driver）:
31 Concrete Creator
32 def driverCar（self）:
33 return Benz（Benz）
34
35 if __name__ == __main__:
36 driver=BMWdriver（）
37 car=driver.driverCar（）
38 car.drive（）
39 driver=Benzdriver（）
40 car=driver.driverCar（）
41 car.drive（）3. Abstract Factory模式
抽象工厂是工厂模式的进一步延长，产品的类变的加倍错杂，也就说产品不只是一个接口或父类而是有多个接口和父类了，形成了一个产品族的概念。模式的角色与Factory Method根蒂根基一样，UML图如下：
抽象工厂模式的用意为：给客户端供给一个接口，可以创建多个产品族中的产品对象。 不过应用抽象工厂是有前提的：
1.体系中有多个产品族，而系同一次只可能花费此中一族产品
2.同属于同一个产品族的产品在一路应用，这一束缚必须在体系的设计中表现出来。简单的实现代码如下：
Abstract Factory
1 class Newcar:
2 Abstract Product
3 def drive（self）:
4 pass
5
6 class NewBMW（Newcar）:
7 Concrete Product
8 def __init__（self，carname）:
9 self.__name=carname
10 def drive（self）:
11 print Drive the New BMW as +self.__name
12
13 class NewBenz（Newcar）:
14 Concrete Product
15 def __init__（self，carname）:
16 self.__name=carname
17 def drive（self）:
18 print Drive the New Benz as +self.__name
19
20 class Oldcar:
21 Abstract Product
22 def drive（self）:
23 pass
24
25 class OldBMW（Oldcar）:
26 Concrete Product
27 def __init__（self，carname）:
28 self.__name=carname
29 def drive（self）:
30 print Drive the Old BMW as +self.__name
31
32 class OldBenz（Oldcar）:
33 Concrete Product
34 def __init__（self，carname）:
35 self.__name=carname
36 def drive（self）:
37 print Drive the Old Benz as +self.__name
38
39 class driver:
40 Abstract Factory also called Creator
41 def driverNewCar（self）:
42 return Newcar（）
43 def driverOldCar（self）:
44 return Oldcar（）
45
46 class BMWdriver（driver）:
47 Concrete Factory or Creator
48 def driverNewCar（self）:
49 return NewBMW（NewBMW）
50 def driverOldCar（self）:
51 return OldBMW（OldBMW）
52
53 class Benzdriver（driver）:
54 Concrete Factory or Creator
55 def driverNewCar（self）:
56 return NewBenz（NewBenz）
57 def driverOldCar（self）:
58 return OldBenz（OldBenz）
59
60 if __name__ == __main__:
61 driver=BMWdriver（）
62 car=driver.driverNewCar（）
63 car.drive（）
64 car=driver.driverOldCar（）
65 car.drive（）
66 driver=Benzdriver（）
67 car=driver.driverNewCar（）
68 car.drive（）
69 car=driver.driverOldCar（）
70 car.drive（）未完待续……
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我俩之间有着强烈的吸引力。短短几个小时后，我俩已经明白：我们的心是一个整体的两半，我俩的心灵是孪生兄妹，是知己。她让我感到更有活力，更完美，更幸福。即使她不在我身边，我依然还是感到幸福，因为她总是以这样或者那样的方式出现在我心头。——恩里克·巴里奥斯《爱的文明》
