第二十二天

单例模式

"""
单例模式：当希望一个类只有一个实例存在的时候，会使用单例模式。
应用场景：数据库连接。
数据库：有用户名，有密码：如果都使用的是相同的用户名和相同密码，
那么进入的就是同一个数据库，产生数据库连接对象
数据库连接之后，可以对数据库中的表进行操作
"""
class Connection:
    pass
p1=Connection()
p2=Connection()
print(p1 is p2)

# 大概的思路：当创建对象的时候，先判断一下，对象是否已存在，
# 如果已存在则返回当前对象即可，如果不存在就创建一个新的对象。

# 在pythonn中实现单例模式方法：
"""
1. 使用模块
2. 使用__new__
3. 使用装饰器
4. 使用元类
"""

 1. 使用模块：python本身纯天然就是单例模式。这是python独有。
# 当使用import或者是from都会执行模块中的代码，但是只执行一次
# 在当前的py文件中使用的my永远只有一个。
# from day22.another import my
# my.foo()

 2. 使用__new__
# __new__是用来创建对象的。

 class MySingleton:
     _instance=None
     def __init__(self,x):
         self.x=x
     def __new__(cls,*args,**kwargs):
         # 判断是否应存在对象了
         if not cls._instance:
             # 创建新的对象
             print("创建一个新的对象")
             cls._instance=super().__new__(cls,*args,**kwargs)
         else:
             print("没有创建新的对象")
         return cls._instance
 one=MySingleton(1)  # 先执行new，再执行init
 two=MySingleton(2)  # two=one
 print(id(one),id(two))
 print(one is two)
 print(one.x)
 print(two.x)

 3.使用装饰器
 定义一个装饰器，里面只返回单独的一个对象，在需要使用单例模式创建的类上面加装饰器。
# on_duty=check_in(on_duty)
# @check_in
# class A:
#     pass
# A()
# A=check_in(A)
# A()

# 只要去把装饰器函数中的inner方法里，实现创建同一个对象的功能。

from functools import wraps
def singleton(cls):
    _instance={} # 类名:对象
    @wraps(cls)
    def inner(*args,**kwargs):
        if cls not in _instance:
            _instance[cls]=cls(*args,**kwargs)
        print("instance的值",_instance)
        return _instance[cls]
    return inner

@singleton  #A=singleton(A)
class A:
    pass
a1=A()
a2=A()
@singleton #B=singleton(B)
class B:
    pass
b=B()
print(A.__name__)
print(a1 is a2)
print(id(a1),id(a2))


 4. 使用元类
 创建类的类是元类，在元类中有__call__
# a=A()
# a()
# print(type(a))

class Singleton(type):
    _instance={}
    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if cls not in cls._instance:
            cls._instance[cls]=super().__call__(*args, **kwargs)
        return cls._instance[cls]

class A(metaclass=Singleton):
    pass
a1=A()
a2=A()
print(a1 is a2)
print(id(a1),id(a2))

# 适用性：1.当资源共享的情况下，希望创建的对象只有一个，避免资源的浪费。数据库连接。
#        2.线程池


适配器、桥接、装饰、组合（mix_in）

"""
结构型模式：类和类之间的关系
适配器、桥接、装饰、组合（mix_in)
"""


 1. 适配器：当已有的功能可以使用，但是接口和调用者不匹配，需要用适配器。
# 中国球员：前锋、中锋、后卫
# 目标：需要进行是配的对象（外籍中锋）
# 适配器：需要要是配的对象转换成可以使用的类（方式）
class Player:
    def attack(self):
        pass

    def defense(self):
        pass


class Forward(Player):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def attack(self):
        print("前锋{}在进攻".format(self.name))

    def defense(self):
        print("前锋{}在防御".format(self.name))


class Center(Player):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def attack(self):
        print("中锋{}在进攻".format(self.name))

    def defense(self):
        print("中锋{}在防御".format(self.name))


# 需要被适配的类
class ForginCenter:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def forginAttack(self):
        print("外籍中锋{}在进攻".format(self.name))

    def forgindefense(self):
        print("外籍中锋{}在防御".format(self.name))


class Guards(Player):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def attack(self):
        print("后卫{}在进攻".format(self.name))

    def defense(self):
        print("后卫{}在防御".format(self.name))


# 需要一个适配器，希望下面调用ForginCenter的时候，也希望使用attack、defense

class Translator(Player):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.forginCenter = ForginCenter(self.name)

    def attack(self):
        self.forginCenter.forginAttack()

    def defense(self):
        self.forginCenter.forgindefense()

f = Forward("孙悦")
# c=Center("张飞")
c = Translator("奥尼尔")
g = Guards("巩振")
f.attack()
f.defense()
c.attack()
c.defense()
g.attack()
g.defense()

# 使用场景
# 希望使用一个已经存在的类，而它的接口（方法），不符合我们的需求。
# 希望复用一些现存存类，方式跟已有的也不同。


"""
桥接模式：把抽象化和实现化解耦，使得二者独立。接口模式
当使用继承解决问题时，需要创建大量的子类。
"""


# N品牌的手机运行游戏
# class Handsetgame:
#     def run(self):
#         pass
# class HandsetNgame(Handsetgame):
#     def run(self):
#         print("正在运行N品牌的手机游戏")
#
# class HandsetMgame(Handsetgame):
#     def run(self):
#         print("正在运行M品牌的手机游戏")
# ng=HandsetNgame()
# mg=HandsetMgame()
# ng.run()
# mg.run()


# 继续加需求，手机还有通讯录的功能
# class Phone:
#     pass
# class MPhone(Phone):
#     pass
# class NPhone(Phone):
#     pass
# # class Handsetgame:
# #     def run(self):
# #         pass
# class HandsetNgame(NPhone):
#     def run(self):
#         print("正在运行N品牌的手机游戏")
#
# class HandsetMgame(MPhone):
#     def run(self):
#         print("正在运行M品牌的手机游戏")
#
#
# class PhoneNaddress(NPhone):
#     def insert(self):
#         print("N手机添加通讯录")
#     def delete(self):
#         print("N手机删除通讯录")
#
#
# class PhoneMaddress(MPhone):
#     def insert(self):
#         print("M手机添加通讯录")
#     def delete(self):
#         print("M手机删除通讯录")
#
# ng=HandsetNgame()
# mg=HandsetMgame()
# ng.run()
# mg.run()
#
# na=PhoneNaddress()
# na.insert()
# na.delete()

# 如果再增加功能，需要继承非常多的子类。需要使用到桥接模式。
# 手机---类    游戏、通讯录、MP3（软件）---类
class Soft:
    pass


class Address(Soft):
    def run(self):
        print("运行通讯录")


class Game(Soft):
    def run(self):
        print("正在运行游戏")


class Mp3(Soft):
    def run(self):
        print("MP3正在运行")

class Phone:
    def __init__(self):
        self.name = None

    def setSoft(self, soft):
        self.soft = soft

    def run(self):
        print(self.name + "正在", end="")
        self.soft.run()

class Mphone(Phone):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.name = "M手机"


class Nphone(Phone):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.name = "N手机"


class Sphone(Phone):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.name = "S手机"


mp = Mphone()
a = Address()
mp.setSoft(a)
mp.run()
mp.setSoft(Game())
mp.run()

np = Nphone()
np.setSoft(Address())
np.run()
np.setSoft(Game())
np.run()

# 加MP3功能
np.setSoft(Mp3())
np.run()

# 多一款手机S
sp = Sphone()
sp.setSoft(Mp3())
sp.run()

 桥接模式：两个类之间 ，存在一定的依赖关系，但是两个类增加子类非常灵活，非常多。


 装饰模式：想一个现有对象上添加功能，而且按照添加功能的顺序执行，又不改变原对象的结构。
# 小明穿衣服
# class People:
#     def __init__(self,name):
#         self.name=name
# class AbstractCloth:
#     def show(self):
#         pass
# class Underwear(AbstractCloth):
#     def show(self):
#         print("[背心]")
# class Tshirt(AbstractCloth):
#     def show(self):
#         print("[衬衫]")
# class Sweater(AbstractCloth):
#     def show(self):
#         print("[毛衣]")
# p=People("小明")
# print("小明穿着：")
# sw=Sweater()
# sw.show()
# underwear=Underwear()
# underwear.show()
# tshirt=Tshirt()
# tshirt.show()

# 使用装饰模式实现
# 被装饰的类

class People:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def show(self):
        return "{}穿着:".format(self.name)


class Decorator:
    def __init__(self, people):
        self.people = people


class AbstractCloth(Decorator):
    pass


class Underwear(AbstractCloth):
    def show(self):
        return self.people.show() + "[背心]"


class Tshirt(AbstractCloth):
    def show(self):
        return self.people.show() + "[衬衫]"

p = People("张三")
underwearp = Underwear(p)
tshirtP = Tshirt(underwearp)
print(tshirtP.show())

"""
优点：装饰器类和被装饰的类可以独立发展，扩展原有的类的时候，不需要修改原来类的内容
缺点：多层装饰器比较复杂
适用：动态的增加功能。对类进行动态的扩展
"""

"""
mix_in  Mixin:  组合模式的特例，整体部分模式。 把一些主体部分跟附加的部分整合起来。
"""


# 茶、牛奶，加糖的牛奶。
# 多继承
class Drink:
    pass


class Milk(Drink):
    def __init__(self):
        self.name = "牛奶"
        self.price = 5


# 附属品是mix_in
# 使用mix_in模式的时候，附属品一定是不能单独被实例化。一定没有init方法
class MininSuger:
    def addName(self):
        return "_糖"

    def addPrice(self):
        return 2


class MixinSalt:
    def addSaltName(self):
        return "_盐"

    def addSaltPrice(self):
        return -1


# 采用多继承实现min_in模式，注意，主体放在前面，
# 附属品放在后面，为了简洁，名字尽量不要重复

class MilkSuger(Milk, MininSuger, MixinSalt):
    def get_name(self):
        return self.name + self.addName() + self.addSaltName()

    def get_price(self):
        return self.price + self.addPrice() + self.addSaltPrice()


ms = MilkSuger()
print(ms.get_name())
print(ms.get_price())

"""
适用性：
1. 需要表名整体-部分结构，一个是主体，N个附属品，附属品是mix_in
2. 对于主体部分可以单独创建， 对于附属品，业务上不可以单独创建。

优点：客户端调用方便
缺点：最终的mix_in都是实现类，都不是接口，会违反依赖倒置原则。

注意： 
1. 是python这种多继承的语言才有的模式
2. mix_in不定义init方法
3. mix_in尽量精简
4.关系上，子类即使没有继承mix_in，也可以单独存在（主体部分可以独立存在）
 mix_in没有主体，不能被执行
5. 继承的顺序尽量让mix_in放在后面，同时还要尽量避免同名函数。
6. 只有一个主体类，其他都是mix_in
7. mixin不能继承非mixin类
"""