① python面试一般问什么常用设计模式
1.设计模式介绍
设计模式(Design Patterns)
——可复用面向对象软件的基础
设计模式(Design pattern)是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 毫无疑问,设计模式于己于他人于系统都是多赢的,设计模式使代码编制真正工程化,设计模式是软件工程的基石,如同大厦的一块块砖石一样。项目中合理的运用设计模式可以完美的解决很多问题,每种模式在现在中都有相应的原理来与之对应,每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题,以及该问题的核心解决方案,这也是它能被广泛应用的原因。
2. 设计模式分类
经典的《设计模式》一书归纳出23种设计模式,这23种模式又可归为,创建型、结构型和行为型3大类
2.1.创建型模式
前面讲过,社会化的分工越来越细,自然在软件设计方面也是如此,因此对象的创建和对象的使用分开也就成为了必然趋势。因为对象的创建会消耗掉系统的很多资源,所以单独对对象的创建进行研究,从而能够高效地创建对象就是创建型模式要探讨的问题。这里有6个具体的创建型模式可供研究,它们分别是:
简单工厂模式(Simple Factory);
工厂方法模式(Factory Method);
抽象工厂模式(Abstract Factory);
创建者模式(Builder);
原型模式(Prototype);
单例模式(Singleton)。
说明:严格来说,简单工厂模式不是GoF总结出来的23种设计模式之一。
2.2 结构型模式
在解决了对象的创建问题之后,对象的组成以及对象之间的依赖关系就成了开发人员关注的焦点,因为如何设计对象的结构、继承和依赖关系会影响到后续程序的维护性、代码的健壮性、耦合性等。对象结构的设计很容易体现出设计人员水平的高低,这里有7个具体的结构型模式可供研究,它们分别是:
外观模式(Facade);
适配器模式(Adapter);
代理模式(Proxy);
装饰模式(Decorator);
桥模式(Bridge);
组合模式(Composite);
享元模式(Flyweight)
2.3 行为型模式
在对象的结构和对象的创建问题都解决了之后,就剩下对象的行为问题了,如果对象的行为设计的好,那么对象的行为就会更清晰,它们之间的协作效率就会提高,这里有11个具体的行为型模式可供研究,它们分别是:
模板方法模式(Template Method);
观察者模式(Observer);
状态模式(State);
策略模式(Strategy);
职责链模式(Chain of Responsibility);
命令模式(Command);
访问者模式(Visitor);
调停者模式(Mediator);
备忘录模式(Memento);
迭代器模式(Iterator);
解释器模式(Interpreter)。
3. 设计模式的六大原则
1、开闭原则(Open Close Principle)
开闭原则就是说对扩展开放,对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候,不能去修改原有的代码,实现一个热插拔的效果。所以一句话概括就是:为了使程序的扩展性好,易于维护和升级。想要达到这样的效果,我们需要使用接口和抽象类,后面的具体设计中我们会提到这点。
2、里氏代换原则(Liskov Substitution Principle)
里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说,任何基类可以出现的地方,子类一定可以出现。 LSP是继承复用的基石,只有当衍生类可以替换掉基类,软件单位的功能不受到影响时,基类才能真正被复用,而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现,所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。—— From Bai 网络
3、依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)
这个是开闭原则的基础,具体内容:真对接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体。
4、接口隔离原则(Interface Segregation Principle)
这个原则的意思是:使用多个隔离的接口,比使用单个接口要好。还是一个降低类之间的耦合度的意思,从这儿我们看出,其实设计模式就是一个软件的设计思想,从大型软件架构出发,为了升级和维护方便。所以上文中多次出现:降低依赖,降低耦合。
5、迪米特法则(最少知道原则)(Demeter Principle)
为什么叫最少知道原则,就是说:一个实体应当尽量少的与其他实体之间发生相互作用,使得系统功能模块相对独立。
6、合成复用原则(Composite Reuse Principle)
原则是尽量使用合成/聚合的方式,而不是使用继承。
② python常用的几种设计模式是什么
python常用的几种设计模式有:1、单例模式,确保某一个类只有一个实例;2、工厂模式,使用一个公共的接口来创建对象;3、策略模式,随着策略对象改变内容;4、门面模式,对子系统的封装,使得封装接口不会被单独提出来。
什么是设计模式?
设计模式是一套被反复使用,多数人知道,经过分类编目的代码设计经验总结。
使用设计模式是为了提高代码可重用性,可阅读性,和可靠性。
你说理解的设计模式有几种?
设计模式又可分为三种:创建型(单例模式)、(工厂模式),结构型,行为型(策略模式)
单例模式以及应用场景:
(1)确保某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例,这个类称为单例类,单例模式是一种对象创建型模式。Windows的Task Manager(任务管理器)、Recycle Bin(回收站)、网站计数器
(2)单例模式应用的场景一般发现在以下条件下:
资源共享的情况下,避免由于资源操作时导致的性能或损耗等。如上述中的日志文件,应用配置。控制资源的情况下,方便资源之间的互相通信。如线程池等
要点:一是某个类只能有一个实例;二是它必须自行创建这个实例;三是它必须自行向整个系统提供这个实例。
工厂模式:
提供一个创建对象的接口,不像客户端暴露创建对象的过程,而是使用一个公共的接口来创建对象。
可以分为三种:简单工厂 工厂方法 抽象工厂
一个类的行为或其算法可以在运行时更改。这种类型的设计模式属于行为型模式。
策略模式:
在策略模式中,我们创建表示各种策略的对象和一个行为随着策略对象改变而改变的 context 对象。策略对象改变 context 对象的执行算法。
要点:把一个个策略,也就是算法封装成一个一个类,任意的替换
解决的问题:避免多个if....else带来的复杂
使用场景:系统中需要动态的在集中算法中动态的选择一种,
门面模式:
门面模式也叫外观模式,定义如下:要求一个子系统的外部与其内部的通信必须通过一个统一的对象进行。门面模式提供一个高层次的接口,使得子系统更易于使用。门面模式注重“统一的对象”,也就是提供一个访问子系统的接口。门面模式与之前说过的模板模式有类似的地方,都是对一些需要重复方法的封装。但从本质上来说,是不同的。模板模式是对类本身的方法的封装,其被封装的方法也可以单独使用;而门面模式,是对子系统的封装,其被封装的接口理论上是不会被单独提出来用的。
一个对象有很多行为,如果么有选择合适的设计模式,这些行为就需要用多重的条件判断来实现算法的切换,增加了代码的复杂度。
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③ Python设计模式:工厂方法模式
工厂,大家一般能想到的是生产产品的地方, 在设计模式中,工厂可分为:简单工厂模式、工厂方法模式。 在前期推文 Python 简单工厂模式 中有关于简单工厂模式的解读。
根据工厂的抽象程度可分为:工厂方法模式、抽象工厂模式。 该模式用于封装和管理对象的创建,是一种创建型模式。
在简单工厂模式中,只提供了一个工厂类,该工厂类处于对产品类进行实例化的中心位置,它知道每一个产品对象的创建细节,并决定何时实例化哪一个产品类。
简单工厂模式最大的缺点是:当有新产品要加入到系统中时,必须修改工厂类,加入必要的处理逻辑,这违背了“开闭原则”。
在简单工厂模式中,所有的产品都是由同一个工厂创建,工厂类职责较重,业务逻辑较为复杂,具体产品与工厂类之间的耦合度高,严重影响了系统的灵活性和扩展性,而工厂方法模式则可以很好地解决这一问题。因此工厂方法模式应运而生。
(1)、工厂方法模式定义一个用于创建对象的接口,但是工厂本身并不负责创建对象,而是让子类决定将哪一个类实例化。工厂方法模式让一个类的实例化延迟到其子类。 工厂方法的创建是通过继承而不是通过实例化来完成的。
(2)、工厂方法模式就是简单工厂模式的进一步抽象。由于面向对象多态性,工厂方法模式保持了简单工厂的优点同时克服了它的缺点。工厂方法模式中,核心的工厂被提升为一个抽象类,将具体的创建工作交给他的子类完成。
这个抽象的工厂类仅规定具体工厂实现的接口,而不明确指出如何实例化一个产品类,这使得工厂方法模式允许系统在不修改原有产品结构的情况下轻松的引进新产品。
工厂方法使设计更加具有可定制性,它可以返回相同的实例或子类,而不是某种类型的对象。
前期分享的 Python 简单工厂模式 和今天分享的Python 工厂方法模式,大家在实际应用时能解决问题满足需求即可,可灵活变通,自由选择,无所谓哪种设计模式更高级。
同时无论哪种设计模式,由于可能封装了大量对象和工厂创建,当有新加入产品的需求时,需要修改已定义好的工厂相关的类,因此对于产品和工厂的扩展性不太友好,在选择使用时利弊需要权衡一下。
④ Python有设计模式么
Python设计模式主要分为三大类:创建型模式、结构型模式、行为型模式;三 大类中又被细分为23种设计模式,以下这几种是最常见的。
单例模式:是一种常用的软件设计模式,该模式的主要目的是确保某一个类只有一个实例存在。当你希望在整个系统中,某个类只能出现一个是实例时,单例对象就能派上用场。单例对象的要点有三个:一是某个类只能有一个实例;二是它必须自行创建整个实例,三是它必须自行向整个系统提供这个实例。
工厂模式:提供一个创建对象的接口,不像客户端暴露创建对象的过程,使用一个公共的接口来创建对象,可以分为三种:简单工厂、工厂方法、抽象工厂。一个类的行为或其算法可以在运行时更改,这种类型的设计模式属于行为型模式。
策略模式:是常见的设计模式之一,它是指对一系列的算法定义,并将每一个算法封装起来,而且使它们还可以相互替换。策略模式让算法独立于使用它的客户而独立变化。换句话来讲,就是针对一个问题而定义出一个解决的模板,这个模板就是具体的策略,每个策略都是按照这个模板进行的,这种情况下我们有新的策略时就可以直接按照模板来写,而不会影响之前已经定义好的策略。
门面模式:门面模式也被称作外观模式。定义如下:要求一个子系统的外部与其内部的通信必须通过一个统一的对象进行。门面模式提供一个高层次的接口,使得子系统更易于使用。门面模式注重统一的对象,也就是提供一个访问子系统的接口。门面模式与模板模式有相似的地方,都是对一些需要重复方法的封装。但本质上是不同的,模板模式是对类本身的方法的封装,其被封装的方法也可以单独使用;门面模式,是对子系统的封装,其被封装的接口理论上是不会被单独提出来使用的。