精通Python设计模式

设计模式是在已有的方案之上发现更好的方案,而不是全新发明。

软件开发不是一蹴而就的事,而是一个不断改善的过程。随着需求的变化,在——读代码、写代码——这个迭代过程中,我们面临着权衡取舍,为控制软件的复杂度而努力着。

设计模式是应对软件复杂度的有效方法,是前人对设计原则的解读、对优秀代码的抽象,可分为创建型、结构型、以及行为型。设计模式好用,但不可滥用,需要结合相应的上下文来使用。

本书的作者用简单、明了的文字讲解了16种设计模式,使得整本书具有很高的可读性,有助于读者对模式的识别。

文摘

设计模式并不是万能的,仅当代码确实存在坏味道、难以扩展维护时,才有使用的必要。

工厂模式通常有两种形式:一种是工厂方法(Factory Method),它是一个方法/函数,对不同的输入参数返回不同的对象;第二种是抽象工厂,它是一组用于创建一系列相关事物对象的工厂方法。

建造者模式中,有两个参与者:建造者(builder)和指挥者(director)。建造者负责创建复杂对象的各个组成部分,指挥者使用一个建造者实例控制建造的过程。同工厂模式的主要的区别在于:工厂模式以单个步骤创建对象,而建造者模式以多个步骤创建对象,并且几乎始终会使用一个指挥者。

适配器模式,无需修改不兼容模型的源代码就能获得接口的一致性。

装饰器模式能够以透明的方式(不会影响其他对象)动态地将功能添加到一个对象中,是实现横切关注点的绝佳方案。

外观设计模式有助于隐藏系统的内部复杂性,并通过一个简化的接口向客户端暴露必要的部分,是在已有复杂系统之上实现的一个抽象层。

享元模式通过为相似对象引入数据共享来最小化内存使用,提升性能。一个享元(Flyweight)就是一个包含状态独立的不可变(又称固有的)数据的共享对象,非固有的数据应由客户端代码显式地提供。

关注点分离原则(Separation of Concerns,SoC)是将一个应用切分成不同的部分,每个部分解决一个单独的关注点。模型—视图—控制器模式是一种架构模式,它将应用切分成三个部分:模型、视图和控制器。模型是核心的部分,代表着应用的信息本源,包含和管理(业务)逻辑、数据、状态以及应用的规则;视图是模型的可视化表现;控制器是模型与视图之间的链接/粘附,模型与视图之间的所有通信都通过控制器进行。为了实现模型与其表现之间的解耦,每个视图通常都需要有属于它的控制器。

代理模式因使用代理对象在访问实际对象之前执行重要操作而得其名,以下是四种不同的知名代理类型:

  • 远程代理:实际存在于不同地址空间的对象在本地的代理者

  • 虚拟代理:用于懒初始化,将一个大计算量对象的创建延迟到真正需要的时候进行

  • 保护/防护代理:控制对敏感对象的访问

  • 智能(引用)代理:在对象被访问时执行额外的动作

责任链模式用于让多个对象来处理单个请求时,或者用于预先不知道应该由哪个对象(来自某个对象链)来处理某个特定请求时。发送方可直接访问链中的首个节点,若首个节点不能处理请求,则转发给下一个节点,如此直到请求被某个节点处理或者整个链遍历结束,从而实现发送方与接收方(多个)之间的解耦。

命令模式将一个操作封装成一个对象。可以在任何时候执行一个命令,而并不一定是在命令创建时;调用者与执行者解耦,调用者无需知道命令的任何实现细节;可以对命令进行分组,并按一定的顺序执行。

观察者模式描述单个对象(发布者,又称为主持者或可观察者)与一个或多个对象(订阅者,又称为观察者)之间的发布—订阅关系,可以降低发布者与订阅者之间的耦合度,从而易于在运行时添加/删除订阅者。

状态模式就是应用到一个特定软件工程问题的状态机,核心部分是状态和状态之间的转换,解决的是一定上下文中无限数量状态的完全封装,从而实现更好的可维护性和灵活性。

策略模式鼓励使用多种算法来解决一个问题,其杀手级特性是能够在运行时透明地切换算法(客户端代码对变化无感知)。

模板模式关注的是消除代码冗余,其思想是无需改变算法结构就能重新定义一个算法的某些部分。