详解Python为什么不用设计模式

前言

刚刚看了EuroPython 2017一篇演讲,Why You Don't Need Design Patterns in Python,为什么python不用设计模式。演讲者是STXNEXT的Sebastian Buczynski。

他对设计模式的定义是:

  • 常见问题的通用可复用解决方案
  • 定型的最佳实践

他说设计模式是一种似曾相识(Anology),是一种大纲(Outline),他认为设计模式并不是拿来就能用的。

Singleton

在这里插入图片描述

第一个是Singleton模式,Singleton的精髓就是任何时候,只有一个类的实例。

《设计模式》里面给出的Singleton代码是

声明:

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

实现:

Singleton* Singleton::_instance = 0;

Sebastian 在 Google 上面找Singleton的Python实现,找到了以下代码:

声明:

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

实现:

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

Sebastian指出,照抄C++,当然也可以解决问题,但是在python里面有更好的解决方案。比如,可以用@classmethod。不过,最好的解决方案是直接用module。因为module本身就是唯一的,相当于module就实现了singleton,那么,我们为什么要大费周章,搞一个singleton出来呢?

我回忆了一下,尽管Singleton是最简单的设计模式了,但是,我这么多年一直没用。以前写C#的时候,我用的是静态类,静态类本身就是唯一的,所以我不需要singleton。当然,我看到有人也用C#写了和C++一样的Singleton,但是我觉得解决问题就可以了,没必要为了写设计模式而写设计模式。同样,写VB.net的时候,我直接用的module,也不需要singleton。

结论:当年《设计模式》里面的Singleton模式,是为了只有一个类实例。如果编程语言本身,如python, c#, vb.net,已经提供了这样的能力,就没有必要再用C++的套路了。或者说,设计模式就不需要了。

Facade

在这里插入图片描述
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(以上图片来自参考[1])

Facade的基本概念是,子系统用Facade来屏蔽内部的复杂实现。

这时,我们可以把子系统的python文件统一放在一个文件夹里,然后在这个文件夹里放一个__init__.py文件。

在这里插入图片描述

Command

Command模式把请求封装成对象。

Sebastian认为,在python里面,函数就是一等公民,所以没有必要创建对象。

def command(discount_rate):
some_obj.notify_users_about_discount()

也可以用functools创建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里面没有接口,没有方法重载。那么怎么实现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

我们看到,这里的实现,并没有class。

Decorator

Decorator可以用来扩展一个对象。

它实现的方法是新建一个类,这个类和原来的类属于同一个接口。然后这个类接受一个原来的类的对象,每个方法都调用原来的类的方法。

如果套用c++的《设计模式》,我们有

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,这里可以用python的__getattr__特性来简化实现。

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)

总结

Sebastian指出,python非常灵活。和25年前的C++大相径庭。很多地方,都非常容易插入逻辑。过去的设计模式,可能并不适用了。我们应该很好的了解python,并借鉴其他语言,而不是生搬硬套。

我觉得,再好的东西,也要和实际相结合。任何脱离实际的做法,都是多余的,甚至有害的。任何理论,方法的产生,都有当时的历史背景,技术背景。如果不了解背后的机制,不了解背后的精神和目的,而是专注于招式本身,那只能是越来越僵化。看似坚持,实际上是背叛。坚持是说固执的坚持原来的做法,背叛是指背叛了初衷。

参考

[1] Why You Don't Need Design Patterns in Python

[2] Design Patterns – Elements of Reusable Object-Oriented Software

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