你應該知道的頂級 Python 設計模式
已發表: 2021-07-21設計模式對程序員來說至關重要。 它們提高了您的編程效率，因為您可以使用設計模式用幾行代碼解決複雜的問題。 如果你對學習 Python 感興趣，學習 Python 設計模式是必須的。 學習它們將使您更容易解決各種問題並使您的代碼更具功能性。
您不應將設計模式視為可以直接轉換為代碼的已完成設計。 它們是解釋如何有效解決特定問題的模板。 如果您是 python 和數據科學的初學者， upGrad 的數據科學程序絕對可以幫助您深入了解數據和分析的世界。
您應該了解許多 Python 設計模式。 以下幾點將更好地解釋它們：
目錄
設計模式的類型
設計模式主要分為三類：
- 創造型設計模式
- 結構設計模式
- 行為設計模式
它們都有子類別，可以幫助您解決特定類型的問題。 熟悉不同類型的 Python 設計模式至關重要，因為每種模式都適用於特定問題。 設計模式使您可以更輕鬆地與團隊溝通、更早地完成項目并快速發現任何錯誤。
以下是 Python 設計模式的主要類別和子類別：
1. 創意設計模式
創建模式為您提供有關對像或類實例化的必要信息。 創建設計模式最流行的實現是類創建模式和對象創建模式。 對象創建模式可以使用委託，而類創建模式可以類似地使用繼承。
- 單例法
單例方法確保一個類只有一個實例，並為其提供一個全局訪問點。 這樣，您可以確定一個類只有一個實例。
- 原型法
原型方法允許您複製對象，而無需您的代碼依賴於它們的類。 它極大地提高了您的效率，並為您提供了繼承的替代方案。
- 建造者方法
builder 方法允許您逐步構建高級對象。 這樣，您可以使用相同的代碼製作各種類型的單個對象。
- 抽象工廠方法
抽象工廠方法允許您創建彼此相關的對象系列，而無需提供特定的具體類。
- 工廠方法
工廠方法為您提供了在超類中創建對象的接口。 但是，它使子類能夠修改您可以創建的對像類型。
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2. 結構設計模式
結構設計模式組織各種對象和類來構建更大的結構並提供新功能。 它專注於提高類和對象的效率和靈活性。
結構設計模式使用繼承來創建必要的接口。 他們還確定了簡化結構的關係。
- 蠅量法
flyweight 方法允許您將更多對象放入可用 RAM，方法是讓它們共享狀態的公共組件，而不是將所有數據存儲在一個對像中。
- 代理方法
使用代理方法，您可以為特定對象添加佔位符。 代理將處理對對象的訪問，因此您可以在請求到達之前或之後採取行動。
- 立面法
外觀方法為您提供了一個到框架、庫或高級類集的簡單接口。 它使您可以將代碼與子系統隔離開來。
- 裝飾器方法
裝飾器方法允許您動態地向不同的對象添加新行為，而無需修改它們的實現。 它通過將它們放置在具有行為的包裝對像中來實現。 Python 是最適合實現這種設計模式的編程語言之一。
- 複合法
複合方法指定一個對象組，您可以像對待這些對象的單個實例一樣對待它。 換句話說，此方法允許您將對象組合成樹型結構。
- 橋接法
bridge 方法允許您將大型類拆分為兩個不同的層次結構，實現和抽象。 這種方法的另一個亮點是您可以彼此獨立地開發它們。
- 適配器方法
適配器方法允許具有不兼容接口的對象之間的協作。 它遵循單一責任原則和開放/封閉原則。 您應該通過客戶端接口使用適配器方法，因為它允許您在不修改客戶端代碼的情況下更改適配器。
3. 行為設計模式
行為設計模式允許您找到對象之間的通信模式並根據需要實現它們。 這些模式與算法和對象之間分配的職責有關。 以下是行為設計模式的各種分類：
- 訪客方法
使用這種方法，您可以將算法與它們操作的對象分開。 此方法遵循單一職責原則，這意味著您可以將一個行為的多個版本移動到一個類中。 但是，當您從層次結構中添加或刪除類時，它要求您更新每個訪問者。
- 模板法
模板方法在超類中指定算法的骨架，同時讓子類覆蓋算法的特定步驟，而不需要對結構進行任何更改。 這種方法的一大優點是它使您能夠將重複的代碼拉入必要的超類中。
- 策略方法
策略方法允許您定義算法族。 您可以將它們放在不同的類中，並使用此方法使對象可互換。 它使您能夠隔離某些實現信息，並可以輕鬆地引入各種策略，而無需您更改代碼。
- 狀態方法
此方法使對象能夠在其內部狀態發生變化時修改其行為。 這允許您以狀態模式的派生類的形式使用狀態。 它通過使用模式超類中的方法來操作狀態的變化。
- 觀察者法
觀察者方法允許您指定一個訂閱系統，通知各種對像他們觀察到的對象發生的任何事件。 它定義了一對多的依賴關係，因此如果一個對象的狀態發生變化，它的每個依賴項都會收到通知。
- 記憶法
使用 memento 方法，您可以保存和恢復對象的最後狀態，而不會暴露其實現細節。 它專注於在不干擾代碼封裝的情況下捕獲和外部化對象的內部狀態。 文本編輯器、IDE 和 MS Paint 等各種軟件解決方案中的撤消和重做選項是 memento 方法實現的一個很好的例子。
- 中介法
中介方法可以讓您減少程序組件之間的耦合。 它是通過允許它們使用特定的中介對象間接通信來實現的。 這種方法簡化了組件的修改和擴展，因為它們不依賴於其他類。 中介者法有四個組成部分，中介者、具體中介者、同事和具體同事。
- 迭代器方法
迭代方法允許您遍歷集合的元素，而不會暴露元素的詳細信息。 它使您能夠按順序訪問高級數據結構的組件，而無需重複。 您可以在使用迭代器方法時瀏覽各種數據結構，例如堆棧、圖形、樹等。
- 命令方法
命令方法使您能夠使用記錄或請求排隊來參數化客戶端。 這意味著您用於一項功能的按鈕可以用於另一項功能。 命令方法封裝了觸發事件或執行特定操作所需的信息。
- 責任鏈方法
責任鏈方法是 if…elif…elif…else 的面向對象形式。 它使您能夠通過處理程序的鏈傳遞請求。 您可以使用責任鏈方法在運行時重新排列條件操作塊。 它側重於將發送者與請求表單的接收者分離。
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我們在上一節中討論的各種 Python 設計模式只是冰山一角。 Python 是一種廣泛的編程語言，具有多種功能和應用程序。
在學習 Python 時，您必須在其應用程序的上下文中學習它。 這樣，您將有效地學習該主題並能夠快速測試您的技能。 目前，Python 最受歡迎和最廣泛的應用之一是數據科學。
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概括
Python 設計模式為您提供了大量的優勢。 它們讓您通過快速解決問題來提高編碼過程的效率。 設計模式還簡化了您的代碼並使其更容易與其他專業人員共享，這在協作期間特別有用。
你對設計模式有什麼看法？ 通過在下面發表評論讓我們知道。
