Python设计模式 - 总览(更新中...)

 

最近打算重构部分python项目，有道是"工欲善其事，必先利其器"，因此有必要梳理一下相关设计模式。每次回顾基本概念或底层实现时都会有一些新的收获，但愿此次也不例外。

本系列打算先简略介绍面向对象语言的通用特性做为铺垫，这也是设计模式的基础，而后详细介绍python相关的设计模式，辅以简单、易懂、经常使用的实例，最后略做总结。由于后续会分篇具体介绍各个设计模式的python实现，因此相应的连接会持续更新。

 

设计模式的优势                                                                                                                                                          

 

为啥必定要使用设计模式呢？给个理由先：

　　- 复用成熟的解决方案：设计模式自己就是前人成功经验的提炼和总结，咱们能够从中获益、少踩坑

　　- 便于开发过程当中的通用术语交流： 设计模式在项目分析和设计阶段提供了共通的交流基准

　　- 类或对象之间的松耦合：松耦合带来的明显好处是易维护

　　- 面向接口编程：此特性的优势在于易扩展，灵活性好

　　- 深刻理解面向对象体系：经过对设计模式的细节挖掘，能够更透彻地理解面向对象体系的设计原理及具体实现

 

 

面向对象综述                                                                                                                                                             

 

面向对象经过类来实现对万事万物的抽象，包含三个重要特性：封装，继承和多态。这正是这三个特性衍生出多种多样的设计模式及类与类之间的关系。

　　- 封装：将类的某些信息隐藏在类的内部，限制外部使用者的直接访问，只容许经过类提供的方法实现对隐藏信息的访问和操做，隔离变化

　　- 继承：对多个类型进行共性抽取造成父类，被共性抽取的多个类就是该父类的子类，共性抽取、父类和子类就是继承的要素

　　- 多态：一个事物具备的多种形态。实现多态的方式有两种：覆写 & 重载

 

在如上三种特性基础上能够扩展出类与类之间六种不一样的关系，总览中只简述，详情参考连接。

　　- 依赖关系(Dependency)： 在局部变量，方法的形参，或者对静态方法的调用中实现

　　- 关联关系(Association)： 在类的成员变量中实现，能够双向也能够单向

　　- 聚合关系(Aggregation)： 强关联，总体与部分的关系，可是可分离、生命周期相互独立

　　- 组合关系(Composition)： 更强关联，总体与部分的关系，不可分离、生死与共

　　- 继承关系(Generalization)：类与类，或接口与接口之间的父子关系

　　- 实现关系(Implementation)： 接口或抽象类定义好的操做集合，由实现类完成接口或抽象类的具体操做

 

 

Python对象特性                                                                                                                                                         

 

Python与设计模式相关的对象特性跟Java略有不一样，python自己是动态语言，无interface且支持多重继承；而Java是静态强类型语言，有interface且只支持单继承。

　　- 动态语言： 运行中能够动态地改变类的内部结构，如鸭子类型的应用

　　- 弱类型语言(?)： 这一点多少仍是有争议的。从“变量类型由其值的类型决定”角度来讲，python是弱类型语言；从“类型安全”的角度来讲，python是强类型语言

　　- 无Interface： python中没有相似java中的interface，因此须要面向接口编程时更多采用抽象类

　　- 多重继承： python容许子类有多个父类，使用多重继承时需注意继承顺序，建议谨慎使用。

 

 

设计模式七大原则                                                                                                                                                         

 

如何设计出简洁、易懂、灵活、优美的代码结构的确是一门学问，透彻理解并践行以下七大原则一般都能取得基本满意的结果。总览中只简述，详情参考连接。

　　- 单一职责原则(Single Responsibility Principle)：一个类负责一项职责，单纯的快乐

　　- 开放关闭原则(Open-Closed Principle)：对扩展开放，对修改关闭

　　- 里氏替换原则(Liskov Substitution Principle)：继承与派生的规则，子类可替换父类

　　- 依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)：高层模块不该该依赖于底层模块，两者都应该依赖于抽象

　　- 接口隔离原则(Interface Segregation Principle)：创建单一接口，尽可能细化接口，接口中的方法越少越好

　　- 迪米特法则(Law Of Demeter)：高内聚，低耦合

　　- 组合/聚合复用原则 (Composition/Aggregation Reuse Principle)：尽可能使用组合/聚合，最好不要使用继承，尤为是多重继承

 

 

Python设计模式的分类                                                                                                                                              

 

上面说了那么多只是引子，方便咱们理解设计模式的基础概念和基本原则，接下来介绍python设计模式的分类及实现。固然此处仅为模式列表，详情点击相关连接。

 

　　- 前导

　　　　　　 - Python设计模式 - 基础 - 封装 & 继承 & 多态

　　　　　　 - Python设计模式 - 基础 - 类与类之间的六种关系

　　　　　　 - Python设计模式 - 基础 - 七大基本原则

 

　　- UML

　　　　　　 - Python设计模式 - UML - 类图(Class Diagram)　

　　　　　　 - Python设计模式 - UML - 对象图(Object Diagram)

　　　　　　 - Python设计模式 - UML - 包图(Package Diagram)

　　　　　　 - Python设计模式 - UML - 用例图(Use Case Diagram)

　　　　　　 - Python设计模式 - UML - 状态图(State Machine Diagram)

　　　　　　 - Python设计模式 - UML - 时序图(Sequence Diagram)

　　　　　　 - Python设计模式 - UML - 组件图(Component Diagram)

　　　　　　 - Python设计模式 - UML - 部署图(Deployment Diagram)

　　　　　　 - Python设计模式 - UML - 活动图(Activity Diagram)

　　　　　　 - Python设计模式 - UML - 通讯图(Communication Diagram)

 　　　　　　- Python设计模式 - UML - 组合结构图(Composite Structure Diagram)

　　　　　　 - Python设计模式 - UML - 交互概述图(Interaction Overview Diagram)

　　　　　　 - Python设计模式 - UML - 定时图(Timing Diagram)

　　　　　　　

　　- 分类

　　- Python设计模式 - 建立型 - 单例模式(Singleton) - 十种

　　- Python设计模式 - 建立型 - 简单工厂(Factory)

　　- Python设计模式 - 建立型 - 工厂方法(Factory Method)

　　- Python设计模式 - 建立型 - 抽象工厂(Abstract Factory)

　　- Python设计模式 - 建立型 - 建造者(Builder)

　　- Python设计模式 - 建立型 - 原型(Prototype)

　　- Python设计模式 - 结构型 - 适配器(Adapter)

　　- Python设计模式 - 结构型 - 桥接(Bridge)

　　- Python设计模式 - 结构型 - 装饰(Decorator)

　　- Python设计模式 - 结构型 - 组合(Composite)

　　- Python设计模式 - 结构型 - 外观(Facade)

　　- Python设计模式 - 结构型 - 享元(Flyweight)

　　- Python设计模式 - 结构型 - 代理(Proxy)

　　- Python设计模式 - 行为型 - 模板方法(Template Method)

　　- Python设计模式 - 行为型 - 观察者(Observer)

　　- Python设计模式 - 行为型 - 状态(State)

　　- Python设计模式 - 行为型 - 策略(Strategy)

　　- Python设计模式 - 行为型 - 责任链(Chain of Responsibility)

　　- Python设计模式 - 行为型 - 命令(Command)

　　- Python设计模式 - 行为型 - 访问者(Visitor)

　　- Python设计模式 - 行为型 - 中介者(Mediator)

　　- Python设计模式 - 行为型 - 备忘录(Memento)

　　- Python设计模式 - 行为型 - 迭代器(Iterator)

　　- Python设计模式 - 行为型 - 解释器(Interpreter)

　　- Python设计模式 - 其余 - 空对象(Null Object)

　　- Python设计模式 - 其余 - 对象池(Object Pool)

　　- Python设计模式 - 其余 - 图搜索(Gragh Search)

　　- Python设计模式 - 其余 - 不可变(Immutable)

　　- Python设计模式 - 其余 - 黑板(Blackboard)

　　- Python设计模式 - 其余 - 雇工(Servant)

　　- Python设计模式 - 其余 - 过滤器(Filter)

　　- Python设计模式 - 其余 - 共享(Borg)

　　- Python设计模式 - 总结

　　- 内置