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如何运用Python设计模式编程中观察者模式与策略模式?

2016-03-10 07:51:39 来源:www.45fan.com 【

如何运用Python设计模式编程中观察者模式与策略模式?

观察者模式

观察者模式:又叫发布订阅模式,定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象,这个主题对象的状态发生变化时,会通知所有观察者对象,是他们能自动更新自己。

代码结构

class Topic(object):
 """主题类。保存所有观察者实例的引用,每个主题都可以有很多观察者
 可以增加和删除观察者"""
 def __init__(self):
  self.obs = []

 def Attach(self, ob):
  self.obs.append(ob)

 def Detach(self, ob):
  self.obs.remove(ob)

 def Notify(self):
  for ob in self.obs:
   ob.Update()

class Observer(object):
 """抽象观察者类,收到主题的变更通知时,更新自己"""
 def Update(self):
  raise NotImplementedError()

class ConcreteTopic(object):
 """一个具体主题"""
 def __init__(self):
  self.state = None

 def ChangeState(self, newState):
  self.state = newState
  self.Notify()

class ConcreteObserver(object):
 """一个具体监听类"""
 def __init__(self, topic):
  self.topic = topic

 def Update(self):
  print self.topic.state

def client():
 topic = ConcreteTopic()
 topic.Attach(ConcreteObserver(topic))

 topic.ChangeState('New State')

众多MQ中间件都是采用这种模式的思想来实现的。

观察者模式可以让主题和观察者之间解耦,互相之间尽可能少的依赖。不过抽象主题和抽象观察者之间还是有耦合的。


策略模式
策略模式: 定义了算法家族,分别封装起来,让他们之间可以互相替换。此模式让算法的变化不影响使用算法的客户。

代码框架

class Strategy(object):
 """抽象算法类"""
 def AlgorithmInterface(self):
  raise NotImplementedError()

class ConcreteStrategyA(Strategy):
 def AlgorithmInterface(self):
  print '算法A'

class ConcreteStrategyB(Strategy):
 def AlgorithmInterface(self):
  print '算法B'

class Context(object):
 """上下文,作用就是封装策略的实现细节,用户只需要知道有哪些策略可用"""
 def __init__(self, strategy):
  # 初始化时传入具体的策略实例
  self.strategy = strategy

 def ContextInterface(self):
  # 负责调用具体的策略实例的接口
  self.strategy.AlgorithmInterface()

def client(cond):
 # 策略模式的使用演示
 # 用户只需要根据不同的条件,将具体的算法实现类传递给Context,
 # 然后调用Context暴露给用户的接口就行了。
 if cond == 'A':
  context = Context(ConcreteStrategyA())
 elif cond == 'B':
  context = Context(ConcreteStrategyB())

 result = context.ContextInterface()

策略模式解决那类问题

在回答这个问题之前,先说下对策略模式的使用方式的感觉。上面的client函数,怎么看起来就像是简单工厂模式中的工厂函数呢?确实如此,实际上策略模式可以和简工厂模式结合起来,将更多细节封装在策略模式内部,让使用者更容易的使用。

那么策略模式和简单工厂模式有什么不同呢?策略模式中的算法是用来解决同一个问题的,根据时间、条件不同,算法的具体细节有差异,但最终解决的是同一个问题。在需求分析过程中,当听到需要在不同时间应用不同的业务规则,就可以考虑使用策略模式来处理这种变化的可能性。

缺点

使用者需要知道每一种策略的具体含义,并负责选择策略
改进

结合简单工厂模式,将策略选择封装在Context内部,解放client:

class Context(object):
 def __init__(self, cond):
  if cond == 'A':
   self.strategy = Context(ConcreteStrategyA())
  elif cond == 'B':
   self.strategy = Context(ConcreteStrategyB())

 def ContextInterface(self):
  self.strategy.AlgorithmInterface()


def client(cond):
 context = Context(cond)
 result = context.ContextInterface()

改进后的遗留问题

每次需要增加新的策略时,就需要修改Context的构造函数,增加一个新的判断分支。


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Tags: python 详解 编程
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