流畅的python读书笔记-第六章-使用一等函数实现设计模式

时间  2019-11-16
标签 流畅 python 读书 笔记 第六 使用 一等 函数 实现 设计 模式 栏目 Python 繁體版
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一等函数实现设计模式

经典的“策略”模式定义

定义一系列算法，把它们一一封装起来，而且使它们能够相互替
换。本模式使得算法能够独立于使用它的客户而变化。python

案例

假如一个网店制定了下述折扣规则。算法

  • 有 1000 或以上积分的顾客，每一个订单享 5% 折扣。
  • 同一订单中，单个商品的数量达到 20 个或以上，享 10% 折扣。
  • 订单中的不一样商品达到 10 个或以上，享 7% 折扣。
简单起见，咱们假定一个订单一次只能享用一个折扣。
  • 具体策略由上下文类的客户选择。
  • 实例化订单以前，系统会以某种方式选择一种促销折扣策略，
  • 而后把它传给 Order 构造方法。
  • 具体怎么选择策略，不在这个模式的职责范围内。
from abc import ABC, abstractclassmethod
from collections import namedtuple

Customer = namedtuple('Customer', 'name fidelity')


# 相似于购物车
class LineItem(object):
    def __init__(self, product, quantity, price):
        self.product = product
        self.quantity = quantity
        self.price = price

    def total(self):
        return self.price * self.quantity


# 上下文是 Order
class Order(object):
    def __init__(self, customer, cart, promotion=None):
        self.customer = customer
        self.cart = list(cart)
        self.promotion = promotion

    def total(self):  ###4
        if not hasattr(self, '__total'):
            self.__total = sum(item.total() for item in self.cart)
        return self.__total

    def due(self):  ###5
        if self.promotion is None:
            discount = 0
        else:
            discount = self.promotion.discount(self)  ###6
        return self.total() - discount

    def __repr__(self):  ###2
        fmt = '<Order total: {:.2f} due: {:.2f}>'
        return fmt.format(self.total(), self.due())  ###3


# 策略：抽象基类
class Promotion(ABC):
    @abstractclassmethod
    def discount(self, order):
        """返回折扣金额（正值）"""


class FidelityPromo(Promotion):  # 第一个具体策略

    """为积分为1000或以上的顾客提供5%折扣"""

    def discount(self, order):  ###7
        return order.total() * .05 if order.customer.fidelity >= 1000 else 0


class BulkItemPromo(Promotion):  # 第二个具体策略


    """单个商品为20个或以上时提供10%折扣"""

    def discount(self, order):
        discount = 0
        for item in order.cart:
            if item.quantity >= 20:
                discount += item.total() * .1
        return discount


class LargeOrderPromo(Promotion):  # 第三个具体策略
    """订单中的不一样商品达到10个或以上时提供7%折扣"""

    def discount(self, order):
        distinct_items = {item.product for item in order.cart}

        if len(distinct_items) >= 10:
            return order.total() * .07
        return 0


if __name__ == "__main__":
    # 两位顾客 一个积分是0 一个是1100
    longe = Customer('longe', 0)
    liang = Customer('Ann Smith', 1100)

    # 购物的商品
    cart = [LineItem('banana', 4, .5), LineItem('apple', 10, 1.5), LineItem('watermellon', 5, 5.0)]
    # 这样去调用
    print(Order(longe, cart, FidelityPromo()))  ###111

    print(Order(liang, cart, FidelityPromo()))

    banana_cart = [LineItem('banana', 30, .5), LineItem('apple', 10, 1.5)]

    print(Order(longe, banana_cart, BulkItemPromo()))

    long_order = [LineItem(str(item_code), 1, 1.0) for item_code in range(10)]
    
    print(Order(longe, long_order, LargeOrderPromo()))

使用函数实现“策略”模式

from collections import namedtuple

Customer = namedtuple('Customer', 'name fidelity')


class LineItem:
    def __init__(self, product, quantity, price):
        self.product = product
        self.quantity = quantity
        self.price = price

    def total(self):
        return self.price * self.quantity


class Order:  # 上下文
    def __init__(self, customer, cart, promotion=None):
        self.customer = customer
        self.cart = list(cart)
        self.promotion = promotion

    def total(self):
        if not hasattr(self, '__total'):
            self.__total = sum(item.total() for item in self.cart)
            return self.__total

    def due(self):
        if self.promotion is None:
            discount = 0

        else:
            discount = self.promotion(self)
        return self.total() - discount


    def __repr__(self):
        fmt = '<Order total: {:.2f} due: {:.2f}>'

        return fmt.format(self.total(), self.due())


def fidelity_promo(order):
    """为积分为1000或以上的顾客提供5%折扣"""

    return order.total() * .05 if order.customer.fidelity >= 1000 else 0


def bulk_item_promo(order):
    """单个商品为20个或以上时提供10%折扣"""

    discount = 0
    for item in order.cart:
        if item.quantity >= 20:
            discount += item.total() * .1
    return discount


def large_order_promo(order):
    """订单中的不一样商品达到10个或以上时提供7%折扣"""
    distinct_items = {item.product for item in order.cart}
    if len(distinct_items) >= 10:
        return order.total() * .07
    return 0


joe = Customer('John Doe', 0)
ann = Customer('Ann Smith', 1100)
cart = [LineItem('banana', 4, .5),LineItem('apple', 10, 1.5),LineItem('watermellon', 5, 5.0)]

print(Order(joe, cart, fidelity_promo))

print(Order(ann, cart, fidelity_promo))

banana_cart = [LineItem('banana', 30, .5),LineItem('apple', 10, 1.5)]
print(Order(joe, banana_cart, bulk_item_promo))

long_order = [LineItem(str(item_code), 1, 1.0) for item_code in range(10)]
print(Order(joe, long_order, large_order_promo))

print(Order(joe, cart, large_order_promo))

策略模式 思想

  • 策略对象一般是很好的享元（flyweight）
  • 享元是可共享的对象，能够同时在多个上下文中使用。
  • 共享是推荐的作法，这样没必要在每一个新的上下文（这里是Order 实例）中使用相同的策略时不断新建具体策略对象，从而减小消耗。
在复杂的状况下，
  • 须要具体策略维护内部状态时，可能须要把“策略”和“享元”模式结合起来。
  • 可是，具体策略通常没有内部状态，只是处理上下文中的数据。此时，必定要使用普通的函数，别去编写只有一个方法的类，再去实现另外一个类声明的单函数接口。
  • 函数比用户定义的类的实例轻量，并且无需使用“享元”模式，由于各个策略函数在 Python编译模块时只会建立一次。
  • 普通的函数也是“可共享的对象，能够同时在多个上下文中使用”。

选择最佳策略：简单的方式

选择折扣最大的策略 (新增策略时会改代码)

from collections import namedtuple

Customer = namedtuple('Customer', 'name fidelity')


class LineItem:
    def __init__(self, product, quantity, price):
        self.product = product
        self.quantity = quantity
        self.price = price

    def total(self):
        return self.price * self.quantity


class Order:  # 上下文
    def __init__(self, customer, cart, promotion=None):
        self.customer = customer
        self.cart = list(cart)
        self.promotion = promotion

    def total(self):
        if not hasattr(self, '__total'):
            self.__total = sum(item.total() for item in self.cart)
            return self.__total

    def due(self):
        if self.promotion is None:
            discount = 0

        else:
            discount = self.promotion(self)
        return self.total() - discount

    def __repr__(self):
        fmt = '<Order total: {:.2f} due: {:.2f}>'

        return fmt.format(self.total(), self.due())


def fidelity_promo(order):
    """为积分为1000或以上的顾客提供5%折扣"""

    return order.total() * .05 if order.customer.fidelity >= 1000 else 0


def bulk_item_promo(order):
    """单个商品为20个或以上时提供10%折扣"""

    discount = 0
    for item in order.cart:
        if item.quantity >= 20:
            discount += item.total() * .1
    return discount


def large_order_promo(order):
    """订单中的不一样商品达到10个或以上时提供7%折扣"""
    distinct_items = {item.product for item in order.cart}
    if len(distinct_items) >= 10:
        return order.total() * .07
    return 0


joe = Customer('John Doe', 0)
ann = Customer('Ann Smith', 1100)

cart = [LineItem('banana', 4, .5), LineItem('apple', 10, 1.5), LineItem('watermellon', 5, 5.0)]
banana_cart = [LineItem('banana', 30, .5), LineItem('apple', 10, 1.5)]
long_order = [LineItem(str(item_code), 1, 1.0) for item_code in range(10)]


## 找出最大的折扣
promos = [fidelity_promo, bulk_item_promo, large_order_promo]

def best_promo(order):
    """选择可用的最佳折扣"""
    # print([promo(order) for promo in promos])
    return max(promo(order) for promo in promos)

print(Order(joe, long_order, best_promo))

print(Order(joe, banana_cart, best_promo))

print(Order(ann, cart, best_promo) )

不想改代码 找出模块中的所有策略

  • 新策略名字结尾必须是_promo
  • 使用 globals 函数帮助 best_promo 自动找到其余可用的*_promo 函数，过程有点曲折
  • 内省模块的全局命名空间，构建 promos 列表
  • 过滤掉 best_promo 自身，防止无限递归。
promos = [globals()[name] for name in globals() if name.endswith('_promo') and name != 'best_promo']

print(promos)

另外一种方法

另外一个可行的方法是将全部的策略函数都存放在一个单独的模块中
除了 best_promo，这里咱们将 3 个策略函数存放在了 promotions.py 中设计模式

下面的代码中，最大的变化时内省名为 promotions 的独立模块，构建策略函数列表。
注意，下面要导入 promotions 模块，以及高阶内省函数的 inspect 模块app

import  inspect
import promotions
promos = [func for name, func in
          inspect.getmembers(promotions, inspect.isfunction)]


def best_promo(order):
    """选择可用的最佳折扣 """
    return max(promo(order) for promo in promos)

print(Order(joe, long_order, best_promo))

print(Order(joe, banana_cart, best_promo))

print(Order(ann, cart, best_promo) )

命令模式

  • 命令模式的目的是解耦调用操做的对象（调用者）和提供实现的对象（接收者）
  • 在《设计模式：可复用面向对象软件的基础》所举的示例中，调用者是图形应用程序中的菜单项，而接收者是被编辑的文档或应用程序自身。

模式的作法

  • 这个模式的作法是，在两者之间放一个 Command 对象，让它实现只有一个方法（execute）的接口，调用接收者中的方法执行所需的操做。
  • 这样，调用者无需了解接收者的接口，并且不一样的接收者能够适应不一样的 Command 子类。
  • 调用者有一个具体的命令，经过调用 execute 方法执行。

MacroCommand 的各个实例都在内部存储着命令列表

class MacroCommand:
"""一个执行一组命令的命令"""
    def __init__(self, commands):
        self.commands = list(commands)
    def __call__(self):
        for command in self.commands:
        command()

小总结

1.python 对某些设计默认 能够用纯函数来实现, 不用能够去写类
2.设计模式得看看了ide

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