接前文：kant li：Python與設計模式(二)：結構型模式(下)?zhuanlan.zhihu.com

行為型模式主要處理對象間的通信問題，包括責任鏈模式、命令模式、解釋器模式、迭代器模式、觀察者模式、狀態模式、策略模式、模板模式等。

1. 責任鏈模式

責任鏈模式一般用于任務的鏈式處理。前一個處理者處理后，任務傳遞給下一個處理者，直至完成。

大家常用的例子是OA系統中的審批流程，比如請假。假設3天以下的假期只需要團隊長審批，3天以上的同時需要部門經理審批，7天以上的還需要業務總監審批，那么，就形成了一條請假審批的責任鏈：主管審批之后，任務沒有完成，提交至經理，如果還沒有完成，則繼續往上級提交。

一般的代碼會為每一個審批級構建一個類，定義它的處理方法和下一個處理者：

class Director:

successor = None

def handle_vocation(self, days): pass

class Manager:

successor = Director()

def handle_vocation(self, days):

if days < 7:

pass

else:

self.successor.handle_vocation(days)

class Teamleader:

successor = Manager()

def handle_vocation(self, days):

if days < 3:

pass

else:

self.successor.handle_vocation(days)

作為例子，我們可以通過這個代碼大概理解責任鏈模式的含義。通過責任鏈模式，我們解耦了請求發起者和請求處理者之間的關系，請假的人不需要關心誰來審批的問題，只需要把假條給他的直接主管。

但我們都知道，現實中應該不會這么寫代碼。今天審批請假，明天審批出差，后天審批報銷，不同層級的人走的審批路線還不一樣，這樣的類和方法是寫不完的，缺乏靈活性。

我們看釘釘的設計，可以由行政部門根據需要，動態設計審批流程，不同崗位、不同部門、不同層級的員工對應不同的流程，這才是比較貼合實際的情形，我們一般也會這么寫。

class Process:

id = 0

name = ''

class Step:

id = 0

name = ''

process_id = 0

pre_step_id = 0

next_step_id = 0

即有一個流程對象，每個流程對象有不同的步驟，每個步驟有前置步驟和后續步驟，這里使用id來表示，其實是對應著實際中的數據庫記錄。可以每完成一個步驟，就生成下一個步驟，也可以在任務一開始就生成所有步驟。

仔細想想，這應該只是處理實際需求中的責任鏈模式，而不是在代碼的組織中體現了責任鏈模式，可供參考吧。畢竟，需要硬編碼寫死的責任鏈還是比較少的。

2. 命令模式

命令模式的目的也是解耦請求發起者和請求處理者之間的關系。方式是把請求(或者說命令)做單獨的封裝，通過請求的執行方法來調用處理者完成任務。

常用的例子是餐館點餐：不同的廚師負責不同的菜品，服務員需要根據客戶點的菜，將請求發給不同的廚師。通過命令模式，服務員不需要知道哪個廚師負責哪個菜品，相關信息保存在對應菜品(即請求，或者說命令)的信息中，調用執行方法時，將自動通知對應的廚師完成菜品。

因為請求單獨做了封裝，所以可以保存在一個隊列之類的容器中，也可以隨時撤銷。

有些不需要馬上完成的工作，打包成命令，放入某個隊列，等處理者有空的時候再執行是很合理的。比如一些服務器維護、數據庫備份命令等，我們一般設置定時任務來進行處理，有時會設置在某個預計訪問量比較少的時間段，但這個時間段并不總是可靠的，那么，就可以先放入任務隊列中。如果CPU占用率、硬盤讀寫量低于設定值，就讓命令執行，否則就放回隊列繼續等待。

import abc

class Requester:

def __init__(self):

self._commands = []

def add_command(self, command):

self._commands.append(command)

def send_commands(self):

for command in self._commands:

command.execute()

class Command(metaclass=abc.ABCMeta):

def __init__(self, receiver):

self._receiver = receiver

@abc.abstractmethod

def execute(self):

pass

class Command_1(Command):

def execute(self):

self._receiver.action()

class Receiver:

def action(self):

pass

def main():

receiver = Receiver()

command_1 = Command_1()

requester = Requester()

requester.add_command(command_1)

requester.send_commands()

if __name__ == "__main__":

main()

3. 觀察者模式

與責任鏈模式、命令模式一樣，觀察者模式也用于處理消息發送者和接收者之間的關系。

不同的是：責任鏈模式下，發送者只需要知道第一個消息接收者就行，消息在一個個接收者之間鏈式傳播；

命令模式下，消息發送者只需要了解有什么命令，至于命令要傳給誰執行，則由命令自身決定；

而在觀察者模式下，消息發送者把接收者保存在一個列表中，當自身狀態發生改變，就通知列表中的所有成員。

Python 主流 Web 框架 Django 有一個第三方包，django-observer，就提供了跟蹤模型字段變化的簡潔方式，用戶可以注冊回調函數，在字段變化時自動執行一些任務。

被觀察者通知觀察者，可以同步通知，即直接調用一些函數；也可以通過消息隊列進行異步通知，這樣，被觀察者就不用等待觀察者的反饋，直接進行自己的下一步任務。

就通知消息來說，可以將準確的變動信息直接告知接收者，即所謂的“push”模式，也可以只告知發生變動，讓消息接收者根據需要拉取信息，即所謂的“pull”模式。

Python中的觀察者模式沒什么特殊的，但是可以通過屬性設置器在類屬性變動時觸發通知動作。簡單示例如下：

class Notifier:

def __init__(self):

self._observers = set()

self._state = None

def add_observer(self, observer):

self._observers.add(observer)

def remove_boserver(self, observer):

self._observers.discard(observer)

def _notify(self):

for observer in self._observers:

observer.update(self.state)

@property

def state(self):

return self._state

@state.setter

def state(self, obj_state):

self._state = obj_state

self._notify()

4. 狀態模式

有限狀態機是現實中常見的場景：當對象處于不同狀態時，執行不同的行為；或者當對象的狀態發生變化時，執行特定的行為。

常見的例子是零食販賣機：當我們塞入零錢時，達到某些零食的價格，可能對應零食的指示燈就會變綠，在這種狀態下，我們可以正常購買，而有些零食可能價格較貴，指示燈還是紅色的，點擊購買時會給出余額不足的提示。

在代碼中，實現狀態模式，一般要關注兩點，一個是狀態變化時需要執行的動作，一個是處在不同狀態時，對象會表現出不同的行為。

簡單代碼體現如下：

class VenderMachine:

def set_state(self, state):

do_something()

self._state = state

def execute(self):

self._state.execute()

class State_A:

def execute(self): pass

class State_B:

def execute(self): pass

vender_machine = VenderMachine()

state_a = State_A()

vender_machine.set_state(state_a)

vender_machine.execute()

在Python中，很多第三方庫提供了狀態機的簡單實現，目前，GitHub 上 Star 最多的應該是 transition 模塊(https://github.com/pytransitions/transitions)，有興趣可以直接參考文檔，還是挺有意思的。

未完待續……

公眾號：ReadingPython

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的python与网页设计的区别_Python与设计模式（三）：行为型模式（上）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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