流暢的python讀書筆記-第六章-使用一等函數實現設計模式

cnsworder 發布于2019-07-30 16:23 / 2622人閱讀

摘要：在復雜的情況下，需要具體策略維護內部狀態時，可能需要把策略和享元模式結合起來。函數比用戶定義的類的實例輕量，而且無需使用享元模式，因為各個策略函數在編譯模塊時只會創建一次。

一等函數實現設計模式 經典的“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立于使用它的客戶而變化。

案例

假如一個網店制定了下述折扣規則。

有 1000 或以上積分的顧客，每個訂單享 5% 折扣。

同一訂單中，單個商品的數量達到 20 個或以上，享 10% 折扣。

訂單中的不同商品達到 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。

實例化訂單之前，系統會以某種方式選擇一種促銷折扣策略，

然后把它傳給 Order 構造方法。

具體怎么選擇策略，不在這個模式的職責范圍內。

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()))

使用函數實現“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。

在復雜的情況下，

需要具體策略維護內部狀態時，可能需要把“策略”和“享元”模式結合起來。

但是，具體策略一般沒有內部狀態，只是處理上下文中的數據。此時，一定要使用普通的函數，別去編寫只有一個方法的類，再去實現另一個類聲明的單函數接口。

函數比用戶定義的類的實例輕量，而且無需使用“享元”模式，因為各個策略函數在 Python編譯模塊時只會創建一次。

普通的函數也是“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

新策略名字結尾必須是_promo

使用 globals 函數幫助 best_promo 自動找到其他可用的*_promo 函數，過程有點曲折

內省模塊的全局命名空間，構建 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 個策略函數存放在了 promotions.py 中

下面的代碼中，最大的變化時內省名為 promotions 的獨立模塊，構建策略函數列表。
注意，下面要導入 promotions 模塊，以及高階內省函數的 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用操作的對象（調用者）和提供實現的對象（接收者）

在《設計模式：可復用面向對象軟件的基礎》所舉的示例中，調用者是圖形應用程序中的菜單項，而接收者是被編輯的文檔或應用程序自身。

模式的做法

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

這樣，調用者無需了解接收者的接口，而且不同的接收者可以適應不同的 Command 子類。

調用者有一個具體的命令，通過調用 execute 方法執行。

MacroCommand 的各個實例都在內部存儲著命令列表

class MacroCommand:
"""一個執行一組命令的命令"""
    def __init__(self, commands):
        self.commands = list(commands)
    def __call__(self):
        for command in self.commands:
        command()

小總結

1.python 對某些設計默認可以用純函數來實現, 不用可以去寫類
2.設計模式得看看了

GPU云服務器云服務器第六章第六章linux磁盤操作第六章數據庫及應用教案讀書筆記

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