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

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

(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。

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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