Python 實現命令模式、中介者模式和解釋器模式
作者：了不起
今天我們將介紹 Python 中三種行為型設計模式：命令模式、中介者模式和解釋器模式。
今天介紹三種行為型設計模式：命令模式、中介者模式和解釋器模式。
1.命令模式
它將請求封裝成一個對象，從而使得可以用不同的請求對客戶進行參數化。命令模式也支持撤銷操作。
(1) 命令模式的結構
命令模式的核心是命令對象和接收者對象之間的關系。命令對象封裝了一個特定的請求，包含了執行該請求的方法。接收者對象負責實際執行請求。
以下是命令模式的基本結構：
# 命令對象接口
class Command:
def execute(self):
pass
def undo(self):
pass
# 具體命令對象類
class ConcreteCommandA(Command):
def __init__(self, receiver):
self.receiver = receiver
def execute(self):
self.receiver.action_a()
def undo(self):
self.receiver.undo_action_a()
class ConcreteCommandB(Command):
def __init__(self, receiver):
self.receiver = receiver
def execute(self):
self.receiver.action_b()
def undo(self):
self.receiver.undo_action_b()
# 接收者對象類
class Receiver:
def action_a(self):
print("接收者執行動作A")
def action_b(self):
print("接收者執行動作B")
def undo_action_a(self):
print("接收者撤銷動作A")
def undo_action_b(self):
print("接收者撤銷動作B")
# 客戶端代碼
if __name__ == "__main__":
receiver = Receiver()
command_a = ConcreteCommandA(receiver)
command_b = ConcreteCommandB(receiver)
invoker = Invoker()
invoker.set_command(command_a)
invoker.execute_command()
invoker.set_command(command_b)
invoker.execute_command()(2) 命令模式的應用場景
命令模式適用于以下場景：
- 需要將請求的發送者和接收者解耦，使得它們可以獨立地變化。
- 需要支持撤銷操作。
(3) 命令模式的優點
- 命令模式將請求的發送者和接收者解耦，使得它們可以獨立地變化。
- 命令模式支持撤銷操作。
- 命令模式遵循開閉原則，新的命令對象可以很容易地添加到系統中，而不會影響到原有的代碼。
(4) 命令模式的缺點
- 命令模式中，命令對象和接收者對象之間存在循環依賴的關系，可能會導致循環引用的問題。
2.中介者模式
它通過封裝一系列對象之間的交互，將對象之間的耦合度降低到最低。中介者模式將對象之間的交互轉移給中介者對象，從而使得對象之間不再直接相互引用。
(1) 中介者模式的結構
中介者模式的核心是中介者對象，它封裝了一系列對象之間的交互邏輯。中介者對象通常包含一個或多個接口，用于與其他對象進行通信。
以下是中介者模式的基本結構：
# 中介者接口
class Mediator:
def send(self, message, colleague):
pass
# 同事類接口
class Colleague:
def set_mediator(self, mediator):
pass
def send(self, message):
pass
def receive(self, message):
pass
# 具體中介者類
class ConcreteMediator(Mediator):
def __init__(self):
self.colleague_a = None
self.colleague_b = None
def set_colleague_a(self, colleague_a):
self.colleague_a = colleague_a
def set_colleague_b(self, colleague_b):
self.colleague_b = colleague_b
def send(self, message, colleague):
if colleague == self.colleague_a:
self.colleague_b.receive(message)
elif colleague == self.colleague_b:
self.colleague_a.receive(message)
# 具體同事類
class ConcreteColleagueA(Colleague):
def __init__(self, mediator):
self.mediator = mediator
def set_mediator(self, mediator):
self.mediator = mediator
def send(self, message):
self.mediator.send(message, self)
def receive(self, message):
print("同事A收到消息:", message)
class ConcreteColleagueB(Colleague):
def __init__(self, mediator):
self.mediator = mediator
def set_mediator(self, mediator):
self.mediator = mediator
def send(self, message):
self.mediator.send(message, self)
def receive(self, message):
print("同事B收到消息:", message)
# 客戶端代碼
if __name__ == "__main__":
mediator = ConcreteMediator()
colleague_a = ConcreteColleagueA(mediator)
colleague_b = ConcreteColleagueB(mediator)
mediator.set_colleague_a(colleague_a)
mediator.set_colleague_b(colleague_b)
colleague_a.send("Hello, colleague B!")
colleague_b.send("Hi, colleague A!")(2) 中介者模式的應用場景
中介者模式適用于以下場景：
- 一組對象之間存在復雜的交互關系，導致對象之間的耦合度較高。
- 要求對象之間的交互邏輯可以靈活地改變，而不需要修改對象之間的引用關系。
(3) 中介者模式的優點
- 中介者模式將對象之間的交互邏輯封裝到中介者對象中，從而使得對象之間的耦合度降低到最低。
- 中介者模式使得對象之間的交互邏輯可以靈活地改變，而不需要修改對象之間的引用關系。
- 中介者模式遵循開閉原則，新的同事類可以很容易地添加到系統中，而不會影響到原有的代碼。
(4) 中介者模式的缺點
- 中介者模式中，中介者對象通常需要知道所有的同事類，可能會導致中介者對象的職責過重。
3.解釋器模式
它定義了一種語言的文法，并解析相應的語句。解釋器模式通過定義語言的文法，將文法中的每個規則映射到一個類，然后通過遞歸的方式解析語句。
(1) 解釋器模式的結構
解釋器模式的核心是解釋器類，它封裝了解釋語句的邏輯。解釋器類通常包含一個或多個解釋方法，用于解釋語句的不同部分。
以下是解釋器模式的基本結構：
# 抽象表達式類
class AbstractExpression:
def interpret(self, context):
pass
# 終結符表達式類
class TerminalExpression(AbstractExpression):
def interpret(self, context):
# 解釋終結符表達式的邏輯
pass
# 非終結符表達式類
class NonterminalExpression(AbstractExpression):
def __init__(self):
self.expressions = []
def add_expression(self, expression):
self.expressions.append(expression)
def interpret(self, context):
# 解釋非終結符表達式的邏輯
for expression in self.expressions:
expression.interpret(context)
# 上下文類
class Context:
def __init__(self):
self.input = None
self.output = None
# 客戶端代碼
if __name__ == "__main__":
context = Context()
# 構建語法樹
expression1 = TerminalExpression()
expression2 = NonterminalExpression()
expression3 = TerminalExpression()
expression2.add_expression(expression1)
expression2.add_expression(expression3)
# 解釋語句
expression2.interpret(context)(2) 解釋器模式的應用場景
解釋器模式適用于以下場景：
- 一種語言的文法比較簡單，且文法的規則可以通過類來表達。
- 需要解析和執行一種特定的語言。
(3) 解釋器模式的優點
- 解釋器模式將解釋語句的邏輯封裝到解釋器類中，使得解釋語句的邏輯可以靈活地改變。
- 解釋器模式遵循開閉原則，新的解釋器類可以很容易地添加到系統中，而不會影響到原有的代碼。
(4) 解釋器模式的缺點
- 解釋器模式中，解釋器類通常需要知道所有的語法規則，可能會導致解釋器類的職責過重。
責任編輯：趙寧寧
來源：
Python技術
