Python設(shè)計模式怎么實現(xiàn)

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Python 設(shè)計模式是通過編寫符合特定設(shè)計模式規(guī)范的代碼來實現(xiàn)的。以下是一些常見設(shè)計模式的實現(xiàn)方式：

單例模式：確保一個類只有一個實例，并提供全局訪問點。實現(xiàn)方式包括使用模塊化、使用裝飾器或者使用元類等方式。

class Singleton:
    _instance = None

    def __new__(cls):
        if not cls._instance:
            cls._instance = super(Singleton, cls).__new__(cls)
        return cls._instance

# 使用單例模式創(chuàng)建實例 
instance1 = Singleton()
instance2 = Singleton()

print(instance1 is instance2)  # True

工廠模式：定義一個創(chuàng)建對象的接口，讓子類決定實例化哪個類。實現(xiàn)方式包括簡單工廠模式、工廠方法模式和抽象工廠模式。

class Animal:
    def speak(self):
        pass

class Dog(Animal):
    def speak(self):
        return "Woof!"

class Cat(Animal):
    def speak(self):
        return "Meow!"

class AnimalFactory:
    def create_animal(self, animal_type):
        if animal_type == "dog":
            return Dog()
        elif animal_type == "cat":
            return Cat()

# 使用工廠模式創(chuàng)建實例 
factory = AnimalFactory()
dog = factory.create_animal("dog")
cat = factory.create_animal("cat")

print(dog.speak())  # "Woof!"
print(cat.speak())  # "Meow!"

觀察者模式：定義一個一對多的依賴關(guān)系，當一個對象的狀態(tài)發(fā)生改變時，所有依賴于它的對象都會收到通知并自動更新。實現(xiàn)方式包括使用內(nèi)置的 Observable 類和 Observer 接口。

from abc import ABC, abstractmethod
from typing import List

class Observer(ABC):
    @abstractmethod
    def update(self, message: str):
        pass

class Subject:
    _observers: List[Observer] = []

    def add_observer(self, observer: Observer):
        self._observers.append(observer)

    def remove_observer(self, observer: Observer):
        self._observers.remove(observer)

    def notify_observers(self, message: str):
        for observer in self._observers:
            observer.update(message)

# 使用觀察者模式 
class ConcreteObserver(Observer):
    def update(self, message: str):
        print(f"Received message: {message}")

subject = Subject()
observer1 = ConcreteObserver()
observer2 = ConcreteObserver()

subject.add_observer(observer1)
subject.add_observer(observer2)

subject.notify_observers("Hello, world!")