关于设计模式的讨论，已经有了许多非常好的文章阐述和示例代码实现。但是，鉴于Python的独特语言特性，还是有一些需要注意的地方。
关于动态语言的设计模式，Peter Norvig有过一篇非常好的描述。他建议在动态语言中重新审视“策略”，“命令”，“模板方法”，“访问者”模式。
策略模式
所谓“策略”模式，是指定义一系列算法，把它们一一封装起来，并且使它们可以相互替换。本模式使得算法可以独立于使用它的客户而变化。
比如下面的例子：
假如一个网店制定了下述折扣规则：
- 有 1000 或以上积分的顾客，每个订单享 5% 折扣。
- 同一订单中，单个商品的数量达到 20 个或以上，享 10% 折扣。
-
订单中的不同商品达到 10 个或以上，享 7% 折扣。
并且每个订单仅适用一个优惠策略。
策略模式图示
上下文
把一些计算委托给实现不同算法的可互换组件，它提供服务。在这个电商示例中，上下文是 Order ，它会根据不同的算法计算促销折扣。
策略
实现不同算法的组件共同的接口。在这个示例中，名为 Promotion 的抽象类扮演这个角色。
具体策略
“策略”的具体子类。 fidelityPromo 、 BulkPromo 和LargeOrderPromo 是这里实现的三个具体策略。
from abc import ABC, abstractmethod
from collections import namedtuple
Customer = namedtuple('Customer', 'name fidelity')
class LineItem:
def __init__(self, product, quantity, price):
self.product = product
self.quantity = quantity
self.price = price
def total(self):
return self.price * self.quantity
class Order: # 上下文
def __init__(self, customer, cart, promotion=None):
self.customer = customer
self.cart = list(cart)
self.promotion = promotion
def total(self):
if not hasattr(self, '__total'):
self.__total = sum(item.total() for item in self.cart)
return self.__total
def due(self):
if self.promotion is None:
discount = 0
else:
discount = self.promotion.discount(self)
return self.total() - discount
def __repr__(self):
fmt = '<Order total: {:.2f} due: {:.2f}>'
return fmt.format(self.total(), self.due())
class Promotion(ABC): # 策略：抽象基类
@abstractmethod
def discount(self, order):
"""返回折扣金额（正值）"""
class FidelityPromo(Promotion): # 第一个具体策略
"""为积分为1000或以上的顾客提供5%折扣"""
def discount(self, order):
return order.total() * .05 if order.customer.fidelity >= 1000 else 0
class BulkItemPromo(Promotion): # 第二个具体策略
"""单个商品为20个或以上时提供10%折扣"""
def discount(self, order):
discount = 0
for item in order.cart:
if item.quantity >= 20:
discount += item.total() * .1
return discount
class LargeOrderPromo(Promotion): # 第三个具体策略
"""订单中的不同商品达到10个或以上时提供7%折扣"""
def discount(self, order):
distinct_items = {item.product for item in order.cart}
if len(distinct_items) >= 10:
return order.total() * .07
return 0
使用时候的代码：
>>> joe = Customer('John Doe', 0)
>>> ann = Customer('Ann Smith', 1100)
>>> cart = [LineItem('banana', 4, .5),
... LineItem('apple', 10, 1.5),
... LineItem('watermellon', 5, 5.0)]
>>> Order(joe, cart, FidelityPromo())
<Order total: 42.00 due: 42.00>
>>> Order(ann, cart, FidelityPromo())
<Order total: 42.00 due: 39.90>
>>> banana_cart = [LineItem('banana', 30, .5),
... LineItem('apple', 10, 1.5)]
>>> Order(joe, banana_cart, BulkItemPromo())
<Order total: 30.00 due: 28.50>
>>> long_order = [LineItem(str(item_code), 1, 1.0)
... for item_code in range(10)]
>>> Order(joe, long_order, LargeOrderPromo())
<Order total: 10.00 due: 9.30>
>>> Order(joe, cart, LargeOrderPromo())
<Order total: 42.00 due: 42.00>
利用函数可以简化实现的代码：
from collections import namedtuple
Customer = namedtuple('Customer', 'name fidelity')
class LineItem:
def __init__(self, product, quantity, price):
self.product = product
self.quantity = quantity
self.price = price
def total(self):
return self.price * self.quantity
class Order: # 上下文
def __init__(self, customer, cart, promotion=None):
self.customer = customer
self.cart = list(cart)
self.promotion = promotion
def total(self):
if not hasattr(self, '__total'):
self.__total = sum(item.total() for item in self.cart)
return self.__total
def due(self):
if self.promotion is None:
discount = 0
else:
discount = self.promotion(self)
return self.total() - discount
def __repr__(self):
fmt = '<Order total: {:.2f} due: {:.2f}>'
return fmt.format(self.total(), self.due())
def fidelity_promo(order):
"""为积分为1000或以上的顾客提供5%折扣"""
return order.total() * .05 if order.customer.fidelity >= 1000 else 0
def bulk_item_promo(order):
"""单个商品为20个或以上时提供10%折扣"""
discount = 0
for item in order.cart:
if item.quantity >= 20:
discount += item.total() * .1
return discount
def large_order_promo(order):
"""订单中的不同商品达到10个或以上时提供7%折扣"""
distinct_items = {item.product for item in order.cart}
if len(distinct_items) >= 10:
return order.total() * .07
return 0
下面是使用时代码：
>>> joe = Customer('John Doe', 0)
>>> ann = Customer('Ann Smith', 1100)
>>> cart = [LineItem('banana', 4, .5),
... LineItem('apple', 10, 1.5),
... LineItem('watermellon', 5, 5.0)]
>>> Order(joe, cart, fidelity_promo)
<Order total: 42.00 due: 42.00>
>>> Order(ann, cart, fidelity_promo)
<Order total: 42.00 due: 39.90>
>>> banana_cart = [LineItem('banana', 30, .5),
... LineItem('apple', 10, 1.5)]
>>> Order(joe, banana_cart, bulk_item_promo)
<Order total: 30.00 due: 28.50>
>>> long_order = [LineItem(str(item_code), 1, 1.0)
... for item_code in range(10)]
>>> Order(joe, long_order, large_order_promo)
<Order total: 10.00 due: 9.30>
>>> Order(joe, cart, large_order_promo)
<Order total: 42.00 due: 42.00>
为了选择对于用户最优的优惠策略，还需要下面代码：
promos = [fidelity_promo, bulk_item_promo, large_order_promo]
def best_promo(order):
"""选择可用的最佳折扣
"""
return max(promo(order) for promo in promos)
命令模式
命令模式是指将函数作为参数传递来简化。
命令模式的目的是解耦调用操作的对象（调用者）和提供实现的对象（接收者）。
命令模式
命令模式的通常做法是，在调用者和接受者之间放一个command命令，它只是含一个方法的接口。
关于Python中的设计模式，除了Peter Norvig的pdf（https://norvig.com/design-patterns/design-patterns.pdf）之外，还有一本《Python设计模式》（https://drive.google.com/file/d/0B2t-Tmujl-IbYVNUdzd3TmFBWnc/view）也非常详细。
