Singleton、Factory、およびObserverは、Pythonで一般的に使用される3つのデザインパターンであり、オブジェクトのインスタンス化、抽象化、依存性通知の作成の問題を解決するために使用されます。 1.シングルトンは、クラスに1つのインスタンスしかないことを確認し、構成管理などのグローバルアクセスポイントを提供することにより、システム操作を調整します。 2。工場では、オブジェクトの作成ロジックをカプセル化してコードをより柔軟にし、さまざまな種類のオブジェクトの作成を容易にします。 3.オブザーバーは、オブジェクトが狀態(tài)が変更されたときに依存オブジェクトに自動的に通知することを許可し、GUI更新やロギングシステムなどのイベント駆動型システムに適しています。これらのパターンは、コードの保守性とスケーラビリティを改善するのに役立ちます。

人々がソフトウェアの設計パターンについて學び始めると、彼らはしばしばシングルトン、工場、オブザーバーのような用語を聞きます。これらは、Python（および他のオブジェクト指向言語）で最も一般的に使用される設計パターンの一部であり、それぞれが特定の種類の問題を解決します。それらが何であるか、そしてそれらをPythonで実裝する方法を分解しましょう。

シングルトンパターンは何ですか、いつ使用する必要がありますか？

Singletonパターンは、クラスに1つのインスタンスしかないことを保証し、グローバルなアクセスポイントを提供します。これは、システム全體でアクションを調整するために正確に1つのオブジェクトが必要な場合に役立ちます。たとえば、構成マネージャーやロギングサービスです。

Pythonで実裝する方法：

モジュールは1回しか読み込まれないため、1つの簡単な方法はモジュールレベル変數を使用することです。ただし、クラスに固執(zhí)したい場合は、基本的な実裝を次に示します。

クラスシングルトン：
    _instance = none

    def __new __（cls）：
        cls._instanceがなしである場合：
            cls._instance = super（）.__ new __（cls）
        cls._instanceを返します

これで、 Singletonのインスタンスを作成するたびに、同じオブジェクトを返します。

注：これは最小バージョンです。実際のアプリケーションでは、スレッドの安全やサブクラス化などのエッジケースを処理する必要がある場合があります。

工場パターンはオブジェクトの作成にどのように役立ちますか？

工場パターンは、オブジェクト作成プロセスを抽象化します。コンストラクターを直接呼び出す代わりに、クラスのインスタンスを返すメソッドを呼び出します。おそらく入力パラメーターに基づいています。これにより、コードがより柔軟で拡張しやすくなります。

シナリオの例：さまざまなタイプのユーザー（Adminuser、Guestuser）があり、文字列入力に基づいて正しいユーザータイプを作成する必要があります。

クラスadminuser：
    def greet（self）：
        「こんにちは管理者！」を返します

クラスゲストゥーザー：
    def greet（self）：
        「こんにちはゲスト！」を返します

def user_factory（user_type）：
    user_type == "admin"の場合：
        return adminuser（）
    elif user_type == "guest"：
        guestuserを返す（）

これで、このようなユーザーを作成できます。

 user = user_factory（ "admin"）
print（user.greet（））＃出力：hello admin！

これにより、オブジェクトの作成ロジックが集中化されてきれいになります。

いくつかの利點：

• コンクリートクラスのコードを切り離します。
• 既存のコードを変更せずに新しいタイプを簡単に追加します。

なぜオブザーバーパターンを使用し、どのように機能するのですか？

オブザーバーパターンにより、オブジェクト（被験者と呼ばれる）が依存者のリスト（オブザーバー）を維持し、狀態(tài)の変更を自動的に通知することができます。これは、GUIやメッセージキューなどのイベント駆動型システムで特に役立ちます。

Pythonで実裝する方法：

これが簡単なバージョンです：

クラスの件名：
    def __init __（self）：
        self._observers = []

    def attach（self、observer）：
        self._observers.append（オブザーバー）

    def Detach（self、observer）：
        self._observers.remove（オブザーバー）

    def notify（self）：
        self._observersのオブザーバーの場合：
            Observer.update（self）

クラスオブザーバー：
    def update（self、subject）：
        print（ "オブザーバーが通知されました！"）

＃ 使用法
subject = subject（）
Observer1 = Observer（）
Observer2 = Observer（）

subject.Attach（Observer1）
subject.Attach（Observer2）

subject.notify（）
＃出力：
＃オブザーバーは通知されました！
＃オブザーバーは通知されました！

この構造を使用すると、被験者の変化に反応するさまざまな動作をプラグインできます。

ユースケースは次のとおりです。

• データの変更によってトリガーされたUI更新。
• フレームワークのイベントリスナー。
• ロギングまたは監(jiān)査システム。

まとめ

Singleton、Factory、Observerなどのデザインパターンは、オブジェクト指向プログラミングにおける一般的な問題に対する再利用可能なソリューションを提供します。それらを適切に使用すると、コードをきれいにし、スケーラブルで、メンテナンスが容易になります。

各パターンは異なる目的を果たします。

• Singleton ：1つのインスタンスが存在するようにします。
• 工場：オブジェクトの作成を要約します。
• オブザーバー：1対多くの依存関係を有効にします。

それらは過度に複雑ではありませんが、それらをいつ、どのように適用するかを知ることは大きな違いを生みます。

以上がいくつかの一般的なデザインパターン（シングルトン、工場、オブザーバーなど）は何ですか？また、Pythonでどのように実裝できますか？の詳細內容です。詳細については、PHP 中國語 Web サイトの他の関連記事を參照してください。