Chapter 38 计划模式

接待各人订阅【Python从入门到夺目】专栏，一起探索Python的无穷大概！
  

---

媒介

在软件开发中，计划模式提供了一种可重用的办理方案，以应对在特定情况中反复出现的题目。这些模式是基于履历总结的最佳实践，可以或许进步代码的可维护性、可读性和机动性。本章具体先容了两个常用的计划模式：单例模式和工厂模式。

---

本篇文章参考：黑马步伐员
一、单例模式

①界说
单例模式是一种创建型计划模式，确保某个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。
②实用场景

• 体系只必要一个共享的实例来管理某些资源时（如设置管理、日志记载）
  
• 多个客户端必要访问该实例时
  

在Python中，创建类的实例后，可以得到一个完备、独立的对象。以下是一个简单的示例：

1. class StrTools:
2.     pass
4. s1=StrTools()
5. s2=StrTools()
6. print(s1)
7. print(s2)

复制代码

  输出结果：
<main.StrTools object at 0x000001AB2A816240>
<main.StrTools object at 0x000001AB2A814E30>
  【分析】
通过 print 语句可以看出，s1和s2的内存所在差异，这表明它们是完全独立的两个对象。
然而，在某些场景下，我们大概盼望一个类岂论被实例化多少次，都只提供一个具体的实例。这种计划可以资助我们节省创建对象的开销和内存利用。比方，对于一些工具类，只需一个实例即可在各个地方利用。这也正是单例模式（Singleton Pattern）所要实现的结果。通过单例模式，我们可以确保在整个应用步伐中只有一个实例存在，从而优化资源管理并提升性能。
③实现方式
a. 界说实例：
在一个.py文件中界说一个实例

1. class StrTools:
2.     pass
4. str_tool=StrTools()

复制代码

b. 导入实例：
在另一个文件中导入这个实例

1. from str_tools import str_tool
2. s1=str_tool
3. s2=str_tool
4. print(s1)
5. print(s2)

复制代码

  输出结果：
<str_tools_py.StrTools object at 0x000001AB2A803F50>
<str_tools_py.StrTools object at 0x000001AB2A803F50>
  【分析】
s1 和 s2 都指向同一个 str_tool 实例，它们现实上引用的是同一个对象，以是都指向同一个内存所在。
二、工厂模式

①界说
工厂模式是一种创建型计划模式，通过界说一个接口来创建对象的实例，而不必要指明具体类的实例化过程。
②实用场景

• 必要大量创建相似范例的对象时
  
• 体系必要对产物的创建过程举行管理时
  

利用类的构造去创建对象：

1. class Person:
2.     pass
4. class Worker(Person):
5.     pass
7. class Student(Person):
8.     pass
10. class Teacher(Person):
11.     pass
13. worker=Worker()
14. stu=Student()
15. teacher=Teacher()

复制代码

【分析】
该段代码简单直接，恰当于简单对象创建、类数目较少、无复杂依靠关系的代码场景。但代码扩展性较差，当必要新增大量子类时，必要在每个地方修改代码，会增长维护资本。
基于工厂提供的方法去创建对象：

1. class Person:
2.     pass
4. class Worker(Person):
5.     pass
7. class Student(Person):
8.     pass
10. class Teacher(Person):
11.     pass
13. class PersonFactory:
14.     def get_person(self,p_type):
15.         if p_type=="w":
16.             return Worker()
17.         elif p_type=="s":
18.             return Student()
19.         else:
20.             return Teacher()
22. pf=PersonFactory()
23. worker=pf.get_person("w")
24. stu=pf.get_person("s")
25. worker=pf.get_person("t")

复制代码

【分析】
这段代码将对象的创建封装在工厂类中，通过工厂类的 get_person()方法来创建具体的类对象，符合现实天下的模式，即由工厂负责生产产物（对象）。如果将来要添加新的子类（如 Admin），只需在 get_person() 方法中添加相应的逻辑，而不必要对其他代码举行修改，易于扩展，可维护性高。