Python 实现命令模式、中介者模式和解释器模式

今天介绍三种行为型设计模式：命令模式、中介者模式和解释器模式。yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

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1.命令模式

它将请求封装成一个对象，从而使得可以用不同的请求对客户进行参数化。命令模式也支持撤销操作。yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

(1) 命令模式的结构yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

命令模式的核心是命令对象和接收者对象之间的关系。命令对象封装了一个特定的请求，包含了执行该请求的方法。接收者对象负责实际执行请求。yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

以下是命令模式的基本结构：yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

# 命令对象接口class Command:    def execute(self):        pass    def undo(self):        pass# 具体命令对象类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()# 接收者对象类class Receiver:    def action_a(self):        print("接收者执行动作A")    def action_b(self):        print("接收者执行动作B")    def undo_action_a(self):        print("接收者撤销动作A")    def undo_action_b(self):        print("接收者撤销动作B")# 客户端代码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) 命令模式的应用场景yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

命令模式适用于以下场景：yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

• 需要将请求的发送者和接收者解耦，使得它们可以独立地变化。
• 需要支持撤销操作。

(3) 命令模式的优点yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

• 命令模式将请求的发送者和接收者解耦，使得它们可以独立地变化。
• 命令模式支持撤销操作。
• 命令模式遵循开闭原则，新的命令对象可以很容易地添加到系统中，而不会影响到原有的代码。

(4) 命令模式的缺点yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

• 命令模式中，命令对象和接收者对象之间存在循环依赖的关系，可能会导致循环引用的问题。

2.中介者模式

它通过封装一系列对象之间的交互，将对象之间的耦合度降低到最低。中介者模式将对象之间的交互转移给中介者对象，从而使得对象之间不再直接相互引用。yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

(1) 中介者模式的结构yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

中介者模式的核心是中介者对象，它封装了一系列对象之间的交互逻辑。中介者对象通常包含一个或多个接口，用于与其他对象进行通信。yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

以下是中介者模式的基本结构：yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

# 中介者接口class Mediator:    def send(self, message, colleague):        pass# 同事类接口class Colleague:    def set_mediator(self, mediator):        pass    def send(self, message):        pass    def receive(self, message):        pass# 具体中介者类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)# 具体同事类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)# 客户端代码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) 中介者模式的应用场景yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

中介者模式适用于以下场景：yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

• 一组对象之间存在复杂的交互关系，导致对象之间的耦合度较高。
• 要求对象之间的交互逻辑可以灵活地改变，而不需要修改对象之间的引用关系。

(3) 中介者模式的优点yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

• 中介者模式将对象之间的交互逻辑封装到中介者对象中，从而使得对象之间的耦合度降低到最低。
• 中介者模式使得对象之间的交互逻辑可以灵活地改变，而不需要修改对象之间的引用关系。
• 中介者模式遵循开闭原则，新的同事类可以很容易地添加到系统中，而不会影响到原有的代码。

(4) 中介者模式的缺点yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

• 中介者模式中，中介者对象通常需要知道所有的同事类，可能会导致中介者对象的职责过重。

3.解释器模式

它定义了一种语言的文法，并解析相应的语句。解释器模式通过定义语言的文法，将文法中的每个规则映射到一个类，然后通过递归的方式解析语句。yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

(1) 解释器模式的结构yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

解释器模式的核心是解释器类，它封装了解释语句的逻辑。解释器类通常包含一个或多个解释方法，用于解释语句的不同部分。yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

以下是解释器模式的基本结构：yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

# 抽象表达式类class AbstractExpression:    def interpret(self, context):        pass# 终结符表达式类class TerminalExpression(AbstractExpression):    def interpret(self, context):        # 解释终结符表达式的逻辑        pass# 非终结符表达式类class NonterminalExpression(AbstractExpression):    def __init__(self):        self.expressions = []    def add_expression(self, expression):        self.expressions.append(expression)    def interpret(self, context):        # 解释非终结符表达式的逻辑        for expression in self.expressions:            expression.interpret(context)# 上下文类class Context:    def __init__(self):        self.input = None        self.output = None# 客户端代码if __name__ == "__main__":    context = Context()    # 构建语法树    expression1 = TerminalExpression()    expression2 = NonterminalExpression()    expression3 = TerminalExpression()    expression2.add_expression(expression1)    expression2.add_expression(expression3)    # 解释语句    expression2.interpret(context)

(2) 解释器模式的应用场景yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

解释器模式适用于以下场景：yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

• 一种语言的文法比较简单，且文法的规则可以通过类来表达。
• 需要解析和执行一种特定的语言。

(3) 解释器模式的优点yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

• 解释器模式将解释语句的逻辑封装到解释器类中，使得解释语句的逻辑可以灵活地改变。
• 解释器模式遵循开闭原则，新的解释器类可以很容易地添加到系统中，而不会影响到原有的代码。

(4) 解释器模式的缺点yR828资讯网——每日最新资讯28at.com

• 解释器模式中，解释器类通常需要知道所有的语法规则，可能会导致解释器类的职责过重。

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