設計模式 - tw511教學網

現代軟體開發需要解決複雜的業務需求。它還需要考慮未來的可延伸性和可維護性等因素。良好的軟體系統設計對於實現這些目標至關重要。設計模式在這樣的系統中起著重要的作用。

要理解設計模式，考慮下面的例子 -

每輛車的設計都遵循基本的設計模式，四個車輪，方向盤，加速器 - 斷開離合器等核心驅動系統。

所以，反復建造/生產的所有東西，必然會在其設計中遵循一種模式……汽車，自行車，披薩，atm機器，甚至是沙發床。

幾乎成為軟體中某些邏輯/機制/技術的標準編碼方式的設計，因此被稱為或研究為軟體設計模式。

為什麼設計模式很重要？

使用設計模式的好處是 -

通過成熟的方法幫助您解決常見的設計問題。
因為他們有充分的檔案記錄，所以理解上沒有含糊之處。
縮短整體開發時間。
幫助您更輕鬆地處理未來的擴充套件和修改。
可以減少系統中的錯誤，因為它們是常見問題的可靠解決方案。

設計模式的分類

GoF(四人幫)設計模式分為三類，即創作型模式，結構型模式和行為型模式。

創造性模式
創造性設計模式將物件建立邏輯與系統其餘部分分開。建立模式不是建立物件，而是建立它們。建立模式包括Abstract Factory，Builder，Factory Method，Prototype和Singleton。

由於語言的動態特性，創造型模式在Python中不常用。語言本身也為我們提供了足夠優雅時尚所需的所有靈活性，但我們很少需要實現任何東西，比如singleton或Factory。

而且這些模式提供了一種在隱藏建立邏輯的同時建立物件的方法，而不是直接使用新的運算子範例化物件。

結構模式
有時候不是從頭開始，而是需要使用現有的一組類來構建更大的結構。這就是結構類模式使用繼承來構建新結構的地方。結構物件模式使用組合/聚合來獲得新的功能。介面卡，橋樑，複合材料，裝飾，外牆，享元和代理是結構模式。他們提供組織課堂層次結構的最佳方法。

行為模式
行為模式提供了處理物件間通訊的最佳方式。這種型別下的模式是:存取者，責任鏈，命令，口譯員，迭代器，調解員，紀念品，觀察者，狀態，策略和模板方法都是行為模式。

由於它們代表系統的行為，因此通常用它們來描述軟體系統的功能。

常用的設計模式

單例
它是所有設計模式中最具爭議性和知名度之一。它用於過度物件導向的語言，是傳統的物件導向程式設計的重要組成部分。

Singleton模式用於，

當需要執行紀錄檔記錄時。記錄器範例由系統的所有元件共用。
組態檔案正在使用它，因為資訊快取需要由系統中的所有各種元件維護和共用。
管理與資料庫的連線。

這裡是UML圖，

class Logger(object):
   def __new__(cls, *args, **kwargs):
      if not hasattr(cls, '_logger'):
      cls._logger = super(Logger, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)
return cls._logger

在這個例子中，Logger是一個Singleton。

當__new__被呼叫時，它通常會構造該類的新範例。當重寫它時，首先檢查單例範例是否已經建立。如果沒有建立，則使用supper呼叫來建立它。因此，無論什麼時候在Logger上呼叫建構函式，都會得到完全相同的範例。

>>>
>>> obj1 = Logger()
>>> obj2 = Logger()
>>> obj1 == obj2
True
>>>
>>> obj1
<__main__.Logger object at 0x03224090>
>>> obj2
<__main__.Logger object at 0x03224090>