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詳解Python為什么不用設計模式

前言

剛剛看了EuroPython 2017一篇演講，Why You Don't Need Design Patterns in Python，為什么python不用設計模式。演講者是STXNEXT的Sebastian Buczynski。

他對設計模式的定義是：

常見問題的通用可復用解決方案
定型的最佳實踐

他說設計模式是一種似曾相識（Anology），是一種大綱（Outline），他認為設計模式并不是拿來就能用的。

Singleton

第一個是Singleton模式，Singleton的精髓就是任何時候，只有一個類的實例。

《設計模式》里面給出的Singleton代碼是

聲明：

class Singleton {
public:
	static Singleton* Instance();
protected:
	Singleton();
private:
	static Singleton* _instance;
};

實現：

Singleton* Singleton::_instance = 0;

Sebastian 在 Google 上面找Singleton的Python實現，找到了以下代碼：

聲明：

class Singleton:
	_instance = None
	def __new__(cls, *args, **kwargs):
		if not cls._instance:
			cls._instance = super().__new__(cls, *args, **kwargs)
		return cls._instance

實現：

one_instance = Singleton()
another_instance = Singleton()
one_instance is another_instance # True

Sebastian指出，照抄C++，當然也可以解決問題，但是在python里面有更好的解決方案。比如，可以用@classmethod。不過，最好的解決方案是直接用module。因為module本身就是唯一的，相當于module就實現了singleton，那么，我們為什么要大費周章，搞一個singleton出來呢？

我回憶了一下，盡管Singleton是最簡單的設計模式了，但是，我這么多年一直沒用。以前寫C#的時候，我用的是靜態類，靜態類本身就是唯一的，所以我不需要singleton。當然，我看到有人也用C#寫了和C++一樣的Singleton，但是我覺得解決問題就可以了，沒必要為了寫設計模式而寫設計模式。同樣，寫VB.net的時候，我直接用的module，也不需要singleton。

結論：當年《設計模式》里面的Singleton模式，是為了只有一個類實例。如果編程語言本身，如python, c#, vb.net，已經提供了這樣的能力，就沒有必要再用C++的套路了。或者說，設計模式就不需要了。

Facade

(以上圖片來自參考[1])

Facade的基本概念是，子系統用Facade來屏蔽內部的復雜實現。

這時，我們可以把子系統的python文件統一放在一個文件夾里，然后在這個文件夾里放一個__init__.py文件。

Command

Command模式把請求封裝成對象。

Sebastian認為，在python里面，函數就是一等公民，所以沒有必要創建對象。

def command(discount_rate):
some_obj.notify_users_about_discount()

也可以用functools創建command

import functools
command = functools.partial(
some_obj.notify_users_about_discount, discount_rate=0.5
)
command()
# equals to
some_obj.notify_users_about_discount(discount_rate=0.5)

Visitor

Python里面沒有接口，沒有方法重載。那么怎么實現Visitor呢？

Sebastian指出，可以用@SingleDispatch。

from functools import singledispatch
@singledispatch
def visit(node):
	type_name = type(node).__name__
	raise AttributeError(f'No handler found for {type_name}')

from ast_nodes import Assign, FunctionDef
@visit.register(Assign)
def visit(node):
	pass
@visit.register(FunctionDef)
def visit(node):
	pass

我們看到，這里的實現，并沒有class。

Decorator

Decorator可以用來擴展一個對象。

它實現的方法是新建一個類，這個類和原來的類屬于同一個接口。然后這個類接受一個原來的類的對象，每個方法都調用原來的類的方法。

如果套用c++的《設計模式》，我們有

class OriginalClass:
	def get_text(self):
		pass
	def get_number(self):
		pass

    
class Decorator:
	def __init__(self, decorated_obj):
		self.decorated_obj = decorated_obj
	def get_text(self):
		return f'b>{self.decorated_obj.get_text()}/b>'
	def get_number(self):
		return self.decorated_obj.get_number()

但是，這里可以用python的__getattr__特性來簡化實現。

class Decorator:
	def __init__(self, decorated_obj):
		self.decorated_obj = decorated_obj
	def get_text(self):
		return f'{self.decorated_obj.get_text()}'
	def __getattr__(self, attr_name):
		return getattr(self.decorated_obj, attr_name)