Python設計模式 - 總覽(更新中...)

 

最近打算重構部分python項目，有道是"工欲善其事，必先利其器"，因此有必要梳理一下相關設計模式。每次回顧基本概念或底層實現時都會有一些新的收穫，但願此次也不例外。

本系列打算先簡略介紹面嚮對象語言的通用特性做爲鋪墊，這也是設計模式的基礎，而後詳細介紹python相關的設計模式，輔以簡單、易懂、經常使用的實例，最後略做總結。由於後續會分篇具體介紹各個設計模式的python實現，因此相應的連接會持續更新。

 

設計模式的優勢                                                                                                                                                          

 

爲啥必定要使用設計模式呢？給個理由先：

　　- 複用成熟的解決方案：設計模式自己就是前人成功經驗的提煉和總結，咱們能夠從中獲益、少踩坑

　　- 便於開發過程當中的通用術語交流： 設計模式在項目分析和設計階段提供了共通的交流基準

　　- 類或對象之間的鬆耦合：鬆耦合帶來的明顯好處是易維護

　　- 面向接口編程：此特性的優勢在於易擴展，靈活性好

　　- 深刻理解面向對象體系：經過對設計模式的細節挖掘，能夠更透徹地理解面向對象體系的設計原理及具體實現

 

 

面向對象綜述                                                                                                                                                             

 

面向對象經過類來實現對萬事萬物的抽象，包含三個重要特性：封裝，繼承和多態。這正是這三個特性衍生出多種多樣的設計模式及類與類之間的關係。

　　- 封裝：將類的某些信息隱藏在類的內部，限制外部使用者的直接訪問，只容許經過類提供的方法實現對隱藏信息的訪問和操做，隔離變化

　　- 繼承：對多個類型進行共性抽取造成父類，被共性抽取的多個類就是該父類的子類，共性抽取、父類和子類就是繼承的要素

　　- 多態：一個事物具備的多種形態。實現多態的方式有兩種：覆寫 & 重載

 

在如上三種特性基礎上能夠擴展出類與類之間六種不一樣的關係，總覽中只簡述，詳情參考連接。

　　- 依賴關係(Dependency)： 在局部變量，方法的形參，或者對靜態方法的調用中實現

　　- 關聯關係(Association)： 在類的成員變量中實現，能夠雙向也能夠單向

　　- 聚合關係(Aggregation)： 強關聯，總體與部分的關係，可是可分離、生命週期相互獨立

　　- 組合關係(Composition)： 更強關聯，總體與部分的關係，不可分離、生死與共

　　- 繼承關係(Generalization)：類與類，或接口與接口之間的父子關係

　　- 實現關係(Implementation)： 接口或抽象類定義好的操做集合，由實現類完成接口或抽象類的具體操做

 

 

Python對象特性                                                                                                                                                         

 

Python與設計模式相關的對象特性跟Java略有不一樣，python自己是動態語言，無interface且支持多重繼承；而Java是靜態強類型語言，有interface且只支持單繼承。

　　- 動態語言： 運行中能夠動態地改變類的內部結構，如鴨子類型的應用

　　- 弱類型語言(?)： 這一點多少仍是有爭議的。從「變量類型由其值的類型決定」角度來講，python是弱類型語言；從「類型安全」的角度來講，python是強類型語言

　　- 無Interface： python中沒有相似java中的interface，因此須要面向接口編程時更多采用抽象類

　　- 多重繼承： python容許子類有多個父類，使用多重繼承時需注意繼承順序，建議謹慎使用。

 

 

設計模式七大原則                                                                                                                                                         

 

如何設計出簡潔、易懂、靈活、優美的代碼結構的確是一門學問，透徹理解並踐行以下七大原則一般都能取得基本滿意的結果。總覽中只簡述，詳情參考連接。

　　- 單一職責原則(Single Responsibility Principle)：一個類負責一項職責，單純的快樂

　　- 開放關閉原則(Open-Closed Principle)：對擴展開放，對修改關閉

　　- 里氏替換原則(Liskov Substitution Principle)：繼承與派生的規則，子類可替換父類

　　- 依賴倒轉原則(Dependence Inversion Principle)：高層模塊不該該依賴於底層模塊，兩者都應該依賴於抽象

　　- 接口隔離原則(Interface Segregation Principle)：創建單一接口，儘可能細化接口，接口中的方法越少越好

　　- 迪米特法則(Law Of Demeter)：高內聚，低耦合

　　- 組合/聚合複用原則 (Composition/Aggregation Reuse Principle)：儘可能使用組合/聚合，最好不要使用繼承，尤爲是多重繼承

 

 

Python設計模式的分類                                                                                                                                              

 

上面說了那麼多隻是引子，方便咱們理解設計模式的基礎概念和基本原則，接下來介紹python設計模式的分類及實現。固然此處僅爲模式列表，詳情點擊相關連接。

 

　　- 前導

　　　　　　 - Python設計模式 - 基礎 - 封裝 & 繼承 & 多態

　　　　　　 - Python設計模式 - 基礎 - 類與類之間的六種關係

　　　　　　 - Python設計模式 - 基礎 - 七大基本原則

 

　　- UML

　　　　　　 - Python設計模式 - UML - 類圖(Class Diagram)　

　　　　　　 - Python設計模式 - UML - 對象圖(Object Diagram)

　　　　　　 - Python設計模式 - UML - 包圖(Package Diagram)

　　　　　　 - Python設計模式 - UML - 用例圖(Use Case Diagram)

　　　　　　 - Python設計模式 - UML - 狀態圖(State Machine Diagram)

　　　　　　 - Python設計模式 - UML - 時序圖(Sequence Diagram)

　　　　　　 - Python設計模式 - UML - 組件圖(Component Diagram)

　　　　　　 - Python設計模式 - UML - 部署圖(Deployment Diagram)

　　　　　　 - Python設計模式 - UML - 活動圖(Activity Diagram)

　　　　　　 - Python設計模式 - UML - 通訊圖(Communication Diagram)

 　　　　　　- Python設計模式 - UML - 組合結構圖(Composite Structure Diagram)

　　　　　　 - Python設計模式 - UML - 交互概述圖(Interaction Overview Diagram)

　　　　　　 - Python設計模式 - UML - 定時圖(Timing Diagram)

　　　　　　　

　　- 分類

　　- Python設計模式 - 建立型 - 單例模式(Singleton) - 十種

　　- Python設計模式 - 建立型 - 簡單工廠(Factory)

　　- Python設計模式 - 建立型 - 工廠方法(Factory Method)

　　- Python設計模式 - 建立型 - 抽象工廠(Abstract Factory)

　　- Python設計模式 - 建立型 - 建造者(Builder)

　　- Python設計模式 - 建立型 - 原型(Prototype)

　　- Python設計模式 - 結構型 - 適配器(Adapter)

　　- Python設計模式 - 結構型 - 橋接(Bridge)

　　- Python設計模式 - 結構型 - 裝飾(Decorator)

　　- Python設計模式 - 結構型 - 組合(Composite)

　　- Python設計模式 - 結構型 - 外觀(Facade)

　　- Python設計模式 - 結構型 - 享元(Flyweight)

　　- Python設計模式 - 結構型 - 代理(Proxy)

　　- Python設計模式 - 行爲型 - 模板方法(Template Method)

　　- Python設計模式 - 行爲型 - 觀察者(Observer)

　　- Python設計模式 - 行爲型 - 狀態(State)

　　- Python設計模式 - 行爲型 - 策略(Strategy)

　　- Python設計模式 - 行爲型 - 責任鏈(Chain of Responsibility)

　　- Python設計模式 - 行爲型 - 命令(Command)

　　- Python設計模式 - 行爲型 - 訪問者(Visitor)

　　- Python設計模式 - 行爲型 - 中介者(Mediator)

　　- Python設計模式 - 行爲型 - 備忘錄(Memento)

　　- Python設計模式 - 行爲型 - 迭代器(Iterator)

　　- Python設計模式 - 行爲型 - 解釋器(Interpreter)

　　- Python設計模式 - 其餘 - 空對象(Null Object)

　　- Python設計模式 - 其餘 - 對象池(Object Pool)

　　- Python設計模式 - 其餘 - 圖搜索(Gragh Search)

　　- Python設計模式 - 其餘 - 不可變(Immutable)

　　- Python設計模式 - 其餘 - 黑板(Blackboard)

　　- Python設計模式 - 其餘 - 僱工(Servant)

　　- Python設計模式 - 其餘 - 過濾器(Filter)

　　- Python設計模式 - 其餘 - 共享(Borg)

　　- Python設計模式 - 總結

　　- 內置