什么是设计模式，举例说明Python中的常见设计模式
设计模式是一种在软件设计中对常见问题的通用解决方案。它们是在软件开发中积累的宝贵经验，可以帮助开发者更快速、更高效地编写高质量、可维护的代码。设计模式通常包含一些类和接口，以及它们之间的交互方式，这些交互方式可以解决某些特定的问题。
在Python中，有很多常见的设计模式，以下是一些例子：
单例模式（Singleton Pattern）：
单例模式确保一个类仅有一个实例，并提供一个全局访问点。
python复制代码
class Singleton: |
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_instance = None |
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def __new__(cls, *args, **kwargs): |
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if not cls._instance: |
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cls._instance = super(Singleton, cls).__new__(cls) |
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return cls._instance |
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# 使用 |
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singleton_obj = Singleton() |
工厂模式（Factory Pattern）：
工厂模式用于创建对象，隐藏了对象的具体创建过程，调用者只需关心接口，不关心具体实现。
python复制代码
class Shape: |
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def draw(self): |
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pass |
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class Circle(Shape): |
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def draw(self): |
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return "Inside Circle::draw() method." |
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class Rectangle(Shape): |
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def draw(self): |
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return "Inside Rectangle::draw() method." |
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def shape_factory(shape_type): |
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if shape_type == "CIRCLE": |
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return Circle() |
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elif shape_type == "RECTANGLE": |
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return Rectangle() |
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# 使用 |
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circle = shape_factory("CIRCLE") |
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circle.draw() |
观察者模式（Observer Pattern）：
定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。当主题对象状态发生改变时，它的所有依赖者（观察者）都会收到通知并自动更新。
python复制代码
class Subject: |
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def __init__(self): |
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self._observers = [] |
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self._state = 0 |
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def attach(self, observer): |
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self._observers.append(observer) |
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def detach(self, observer): |
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self._observers.remove(observer) |
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def notify(self): |
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for observer in self._observers: |
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observer.update(self._state) |
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def set_state(self, state): |
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self._state = state |
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self.notify() |
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class Observer: |
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def update(self, state): |
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pass |
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# 使用 |
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subject = Subject() |
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observer = Observer() |
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subject.attach(observer) |
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subject.set_state(1) |
策略模式（Strategy Pattern）：
定义了一系列的算法，并将每一个算法封装起来，使它们可以互相替换。策略模式使得算法可以独立于使用它的客户端变化。
python复制代码
class Strategy: |
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def execute(self): |
|
pass |
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class ConcreteStrategyA(Strategy): |
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def execute(self): |
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return "Strategy A" |
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class ConcreteStrategyB(Strategy): |
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def execute(self): |
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return "Strategy B" |
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class Context: |
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def __init__(self, strategy): |
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self.strategy = strategy |
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def set_strategy(self, strategy): |
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self.strategy = strategy |
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def execute_strategy(self): |
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return self.strategy.execute() |
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# 使用 |
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context = Context(ConcreteStrategyA()) |
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print(context.execute_strategy()) # 输出: Strategy A |
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context.set_strategy(ConcreteStrategyB()) |
|
print(context.execute_strategy()) # 输出: Strategy B |
这些只是设计模式中的一部分，设计模式种类繁多，每种设计模式都有其特定的应用场景和优点。在实际开发中，根据具体需求和场景选择合适的设计模式，可以提高代码的可维护性、可扩展性和可重用性。
