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流暢的python讀書筆記-第六章-使用一等函數(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模式

cnsworder / 2635人閱讀

摘要：在復(fù)雜的情況下，需要具體策略維護(hù)內(nèi)部狀態(tài)時，可能需要把策略和享元模式結(jié)合起來。函數(shù)比用戶定義的類的實(shí)例輕量，而且無需使用享元模式，因?yàn)楦鱾€策略函數(shù)在編譯模塊時只會創(chuàng)建一次。

一等函數(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模式 經(jīng)典的“策略”模式定義

定義一系列算法，把它們一一封裝起來，并且使它們可以相互替
換。本模式使得算法可以獨(dú)立于使用它的客戶而變化。

案例

假如一個網(wǎng)店制定了下述折扣規(guī)則。

有 1000 或以上積分的顧客，每個訂單享 5% 折扣。

同一訂單中，單個商品的數(shù)量達(dá)到 20 個或以上，享 10% 折扣。

訂單中的不同商品達(dá)到 10 個或以上，享 7% 折扣。

簡單起見，我們假定一個訂單一次只能享用一個折扣。

具體策略由上下文類的客戶選擇。

實(shí)例化訂單之前，系統(tǒng)會以某種方式選擇一種促銷折扣策略，

然后把它傳給 Order 構(gòu)造方法。

具體怎么選擇策略，不在這個模式的職責(zé)范圍內(nèi)。

from abc import ABC, abstractclassmethod
from collections import namedtuple

Customer = namedtuple("Customer", "name fidelity")


# 類似于購物車
class LineItem(object):
    def __init__(self, product, quantity, price):
        self.product = product
        self.quantity = quantity
        self.price = price

    def total(self):
        return self.price * self.quantity


# 上下文是 Order
class Order(object):
    def __init__(self, customer, cart, promotion=None):
        self.customer = customer
        self.cart = list(cart)
        self.promotion = promotion

    def total(self):  ###4
        if not hasattr(self, "__total"):
            self.__total = sum(item.total() for item in self.cart)
        return self.__total

    def due(self):  ###5
        if self.promotion is None:
            discount = 0
        else:
            discount = self.promotion.discount(self)  ###6
        return self.total() - discount

    def __repr__(self):  ###2
        fmt = ""
        return fmt.format(self.total(), self.due())  ###3


# 策略：抽象基類
class Promotion(ABC):
    @abstractclassmethod
    def discount(self, order):
        """返回折扣金額（正值）"""


class FidelityPromo(Promotion):  # 第一個具體策略

    """為積分為1000或以上的顧客提供5%折扣"""

    def discount(self, order):  ###7
        return order.total() * .05 if order.customer.fidelity >= 1000 else 0


class BulkItemPromo(Promotion):  # 第二個具體策略


    """單個商品為20個或以上時提供10%折扣"""

    def discount(self, order):
        discount = 0
        for item in order.cart:
            if item.quantity >= 20:
                discount += item.total() * .1
        return discount


class LargeOrderPromo(Promotion):  # 第三個具體策略
    """訂單中的不同商品達(dá)到10個或以上時提供7%折扣"""

    def discount(self, order):
        distinct_items = {item.product for item in order.cart}

        if len(distinct_items) >= 10:
            return order.total() * .07
        return 0


if __name__ == "__main__":
    # 兩位顧客 一個積分是0 一個是1100
    longe = Customer("longe", 0)
    liang = Customer("Ann Smith", 1100)

    # 購物的商品
    cart = [LineItem("banana", 4, .5), LineItem("apple", 10, 1.5), LineItem("watermellon", 5, 5.0)]
    # 這樣去調(diào)用
    print(Order(longe, cart, FidelityPromo()))  ###111

    print(Order(liang, cart, FidelityPromo()))

    banana_cart = [LineItem("banana", 30, .5), LineItem("apple", 10, 1.5)]

    print(Order(longe, banana_cart, BulkItemPromo()))

    long_order = [LineItem(str(item_code), 1, 1.0) for item_code in range(10)]
    
    print(Order(longe, long_order, LargeOrderPromo()))
使用函數(shù)實(shí)現(xiàn)“策略”模式 
from collections import namedtuple

Customer = namedtuple("Customer", "name fidelity")


class LineItem:
    def __init__(self, product, quantity, price):
        self.product = product
        self.quantity = quantity
        self.price = price

    def total(self):
        return self.price * self.quantity


class Order:  # 上下文
    def __init__(self, customer, cart, promotion=None):
        self.customer = customer
        self.cart = list(cart)
        self.promotion = promotion

    def total(self):
        if not hasattr(self, "__total"):
            self.__total = sum(item.total() for item in self.cart)
            return self.__total

    def due(self):
        if self.promotion is None:
            discount = 0

        else:
            discount = self.promotion(self)
        return self.total() - discount


    def __repr__(self):
        fmt = ""

        return fmt.format(self.total(), self.due())


def fidelity_promo(order):
    """為積分為1000或以上的顧客提供5%折扣"""

    return order.total() * .05 if order.customer.fidelity >= 1000 else 0


def bulk_item_promo(order):
    """單個商品為20個或以上時提供10%折扣"""

    discount = 0
    for item in order.cart:
        if item.quantity >= 20:
            discount += item.total() * .1
    return discount


def large_order_promo(order):
    """訂單中的不同商品達(dá)到10個或以上時提供7%折扣"""
    distinct_items = {item.product for item in order.cart}
    if len(distinct_items) >= 10:
        return order.total() * .07
    return 0


joe = Customer("John Doe", 0)
ann = Customer("Ann Smith", 1100)
cart = [LineItem("banana", 4, .5),LineItem("apple", 10, 1.5),LineItem("watermellon", 5, 5.0)]

print(Order(joe, cart, fidelity_promo))

print(Order(ann, cart, fidelity_promo))

banana_cart = [LineItem("banana", 30, .5),LineItem("apple", 10, 1.5)]
print(Order(joe, banana_cart, bulk_item_promo))

long_order = [LineItem(str(item_code), 1, 1.0) for item_code in range(10)]
print(Order(joe, long_order, large_order_promo))

print(Order(joe, cart, large_order_promo))
策略模式 思想

策略對象通常是很好的享元（flyweight）

享元是可共享的對象，可以同時在多個上下文中使用。

共享是推薦的做法，這樣不必在每個新的上下文（這里是Order 實(shí)例）中使用相同的策略時不斷新建具體策略對象，從而減少消耗。

在復(fù)雜的情況下，

需要具體策略維護(hù)內(nèi)部狀態(tài)時，可能需要把“策略”和“享元”模式結(jié)合起來。

但是，具體策略一般沒有內(nèi)部狀態(tài)，只是處理上下文中的數(shù)據(jù)。此時，一定要使用普通的函數(shù)，別去編寫只有一個方法的類，再去實(shí)現(xiàn)另一個類聲明的單函數(shù)接口。

函數(shù)比用戶定義的類的實(shí)例輕量，而且無需使用“享元”模式，因?yàn)楦鱾€策略函數(shù)在 Python編譯模塊時只會創(chuàng)建一次。

普通的函數(shù)也是“可共享的對象，可以同時在多個上下文中使用”。

選擇最佳策略：簡單的方式 選擇折扣最大的策略 (新增策略時會改代碼) 
from collections import namedtuple

Customer = namedtuple("Customer", "name fidelity")


class LineItem:
    def __init__(self, product, quantity, price):
        self.product = product
        self.quantity = quantity
        self.price = price

    def total(self):
        return self.price * self.quantity


class Order:  # 上下文
    def __init__(self, customer, cart, promotion=None):
        self.customer = customer
        self.cart = list(cart)
        self.promotion = promotion

    def total(self):
        if not hasattr(self, "__total"):
            self.__total = sum(item.total() for item in self.cart)
            return self.__total

    def due(self):
        if self.promotion is None:
            discount = 0

        else:
            discount = self.promotion(self)
        return self.total() - discount

    def __repr__(self):
        fmt = ""

        return fmt.format(self.total(), self.due())


def fidelity_promo(order):
    """為積分為1000或以上的顧客提供5%折扣"""

    return order.total() * .05 if order.customer.fidelity >= 1000 else 0


def bulk_item_promo(order):
    """單個商品為20個或以上時提供10%折扣"""

    discount = 0
    for item in order.cart:
        if item.quantity >= 20:
            discount += item.total() * .1
    return discount


def large_order_promo(order):
    """訂單中的不同商品達(dá)到10個或以上時提供7%折扣"""
    distinct_items = {item.product for item in order.cart}
    if len(distinct_items) >= 10:
        return order.total() * .07
    return 0


joe = Customer("John Doe", 0)
ann = Customer("Ann Smith", 1100)

cart = [LineItem("banana", 4, .5), LineItem("apple", 10, 1.5), LineItem("watermellon", 5, 5.0)]
banana_cart = [LineItem("banana", 30, .5), LineItem("apple", 10, 1.5)]
long_order = [LineItem(str(item_code), 1, 1.0) for item_code in range(10)]


## 找出最大的折扣
promos = [fidelity_promo, bulk_item_promo, large_order_promo]

def best_promo(order):
    """選擇可用的最佳折扣"""
    # print([promo(order) for promo in promos])
    return max(promo(order) for promo in promos)

print(Order(joe, long_order, best_promo))

print(Order(joe, banana_cart, best_promo))

print(Order(ann, cart, best_promo) )
不想改代碼 找出模塊中的全部策略

新策略名字結(jié)尾必須是_promo

使用 globals 函數(shù)幫助 best_promo 自動找到其他可用的*_promo 函數(shù)，過程有點(diǎn)曲折

內(nèi)省模塊的全局命名空間，構(gòu)建 promos 列表

過濾掉 best_promo 自身，防止無限遞歸。

promos = [globals()[name] for name in globals() if name.endswith("_promo") and name != "best_promo"]

print(promos)
另一種方法

另一個可行的方法是將所有的策略函數(shù)都存放在一個多帶帶的模塊中
除了 best_promo，這里我們將 3 個策略函數(shù)存放在了 promotions.py 中

下面的代碼中，最大的變化時內(nèi)省名為 promotions 的獨(dú)立模塊，構(gòu)建策略函數(shù)列表。
注意，下面要導(dǎo)入 promotions 模塊，以及高階內(nèi)省函數(shù)的 inspect 模塊

import  inspect
import promotions
promos = [func for name, func in
          inspect.getmembers(promotions, inspect.isfunction)]


def best_promo(order):
    """選擇可用的最佳折扣 """
    return max(promo(order) for promo in promos)

print(Order(joe, long_order, best_promo))

print(Order(joe, banana_cart, best_promo))

print(Order(ann, cart, best_promo) )
命令模式

命令模式的目的是解耦調(diào)用操作的對象（調(diào)用者）和提供實(shí)現(xiàn)的對象（接收者）

在《設(shè)計(jì)模式：可復(fù)用面向?qū)ο筌浖幕A(chǔ)》所舉的示例中，調(diào)用者是圖形應(yīng)用程序中的菜單項(xiàng)，而接收者是被編輯的文檔或應(yīng)用程序自身。

模式的做法

這個模式的做法是，在二者之間放一個 Command 對象，讓它實(shí)現(xiàn)只有一個方法（execute）的接口，調(diào)用接收者中的方法執(zhí)行所需的操作。

這樣，調(diào)用者無需了解接收者的接口，而且不同的接收者可以適應(yīng)不同的 Command 子類。

調(diào)用者有一個具體的命令，通過調(diào)用 execute 方法執(zhí)行。

MacroCommand 的各個實(shí)例都在內(nèi)部存儲著命令列表 
class MacroCommand:
"""一個執(zhí)行一組命令的命令"""
    def __init__(self, commands):
        self.commands = list(commands)
    def __call__(self):
        for command in self.commands:
        command()
小總結(jié)

1.python 對某些設(shè)計(jì)默認(rèn) 可以用純函數(shù)來實(shí)現(xiàn), 不用可以去寫類
2.設(shè)計(jì)模式得看看了

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