[GO] Lernen Sie das Entwurfsmuster "Iterator" mit Python

Als Material zum Erlernen von GoF-Entwurfsmustern scheint das Buch "Einführung in Entwurfsmuster, die in der erweiterten und überarbeiteten Java-Sprache gelernt wurden" hilfreich zu sein. Da die aufgeführten Beispiele jedoch auf JAVA basieren, habe ich dieselbe Vorgehensweise mit Python versucht, um mein Verständnis zu vertiefen.

■ Iterator (Iteratormuster)

Das Iteratormuster ist eines der von GoF (Gang of Four; 4 Banden) definierten Entwurfsmuster. Indem die Mittel zum Auflisten der Elemente des Containerobjekts unabhängig gemacht werden, sollen Iteratoren bereitgestellt werden, die nicht von den internen Spezifikationen des Containers abhängen.

UML class and sequence diagram UML class diagram (Das Obige wird aus Wikipedia zitiert)

□ Memorandum

Das Iterator-Muster scheint für die Verarbeitung gedacht zu sein, wenn viele Dinge gesammelt werden, in der richtigen Reihenfolge auf sie zeigen und das Ganze scannen. Iterator wird auf Japanisch manchmal als ** Iterator ** bezeichnet. Sie werden häufig angezeigt, wenn Sie an der Python-Programmierung beteiligt sind.

■ Beispielprogramm "Iterator"

Ich möchte tatsächlich ein Beispielprogramm ausführen, das das Iterator-Muster verwendet, und das folgende Verhalten überprüfen.

• Fügen Sie dem Bücherregal "Aroun d the World in 80 Tagen" Bücher hinzu
• Fügen Sie dem Bücherregal "Bibel" -Bücher hinzu
• Fügen Sie Aschenputtel-Bücher zum Bücherregal hinzu
• Fügen Sie dem Bücherregal "Daddy-Long-Legs" -Bücher hinzu
• Zeigen Sie die Titel der Bücher an, die sich derzeit im Bücherregal befinden

$ python Main.py 
Aroun d the World in 80 days
Bible
Cinderella
Daddy-Long-Legs

■ Details zum Beispielprogramm

Ähnlicher Code wurde in das Git-Repository hochgeladen. https://github.com/ttsubo/study_of_design_pattern/tree/master/Iterator/step1

--Verzeichnisaufbau

.
├── Main.py
└── iterator
    ├── __init__.py
    ├── aggregate.py
    ├── book.py
    └── iterator.py

(1) Die Rolle des Iterators

Es ist die Rolle, die die Schnittstelle definiert, die die Elemente der Reihe nach scannt. Im Beispielprogramm übernimmt die Klasse "Iterator" diese Rolle.

iterator/iterator.py

from abc import ABCMeta, abstractmethod

class Iterator(metaclass=ABCMeta):
    @abstractmethod
    def hasNext(self):
        pass

    @abstractmethod
    def next(self):
        pass

(2) Die Rolle des ConcreteIterator

Es ist die Rolle, die tatsächlich die Schnittstelle implementiert, die durch die Rolle des "Iterators" definiert ist. Im Beispielprogramm übernimmt die Klasse "BookShelfIterator" diese Rolle. Diese Rolle muss über die zum Scannen erforderlichen Informationen verfügen. Im Beispielprogramm wird die Instanz der Klasse "BookShelf" von der Instanzvariablen "self .__ bookShelf" und das Buch von Interesse von der Instanzvariablen "self .__ index" gespeichert.

iterator/book.py

from iterator.iterator import Iterator

...(snip)

class BookShelfIterator(Iterator):
    def __init__(self, bookShelf):
        self.__bookShelf = bookShelf
        self.__index = 0

    def hasNext(self):
        return True if self.__index < self.__bookShelf.getLength() else False

    def next(self):
        book = self.__bookShelf.getBookAt(self.__index)
        self.__index += 1
        return book

(3) Die Rolle des Aggregats

Diese Rolle definiert die Schnittstelle, die die Iterator-Rolle erstellt. Die Schnittstelle ist eine Abstraktionsmethode, die "eine Person erstellt, die die Elemente, die ich in der richtigen Reihenfolge habe, scannt". Im Beispielprogramm übernimmt die Klasse "Aggregat" diese Rolle.

iterator/aggregate.py

from abc import ABCMeta, abstractmethod

class Aggregate(metaclass=ABCMeta):
    @abstractmethod
    def iterator(self):
        pass

(4) Die Rolle des Betonaggregats

Es ist die Rolle, die die durch die Rolle "Aggregat" definierte Schnittstelle tatsächlich implementiert. Erstellen Sie eine konkrete Iterator-Rolle, dh eine Instanz der ConcreteIterator-Rolle. Im Beispielprogramm übernimmt die BookShelf-Klasse diese Rolle.

iterator/book.py

from iterator.aggregate import Aggregate

...(snip)

class BookShelf(Aggregate):
    def __init__(self, maxSize):
        self.__last = 0
        self.__books = [None] * maxSize

    def getBookAt(self, index):
        return self.__books[index]

    def append(self, book):
        self.__books[self.__last] = book
        self.__last += 1

    def getLength(self):
        return self.__last

    def iterator(self):
        return BookShelfIterator(self)

(5) Die Rolle des Kunden

Im Beispielprogramm übernimmt die Methode "startMain" diese Rolle.

Main.py

from iterator.book import Book, BookShelf

def startMain():
    bookShelf = BookShelf(4)
    bookShelf.append(Book(name="Aroun d the World in 80 days"))
    bookShelf.append(Book(name="Bible"))
    bookShelf.append(Book(name="Cinderella"))
    bookShelf.append(Book(name="Daddy-Long-Legs"))
    it = bookShelf.iterator()
    while it.hasNext():
        book = it.next()
        print(book.getName())

if __name__ == '__main__':
    startMain()

(6) Andere

Buchtitel verwalten.

iterator/book.py

class Book(object):
    def __init__(self, name):
        self.__name = name

    def getName(self):
        return self.__name

□ Memorandum (Versuchen Sie es mit Python Iterator!)

In der Python-Programmierung sehe ich oft Iteratoren. Informationen zu Python-Iteratoren finden Sie in diesem Webartikel "[Einführung in Python] Was sind Iteratoren?". .. Darüber hinaus müssen beim Definieren einer neuen Klasse die folgenden Anforderungen erfüllt sein, um die Eigenschaften eines Iterators zu haben.

• Hat eine iter- Methode, die sich selbst zurückgibt
• Hat eine __next__ Methode, die die Werte der Elementspalten zurückgibt, die Sie einzeln verwalten.
• Bei der Methode __next__ wird eine AusnahmeStopIteration ausgelöst, wenn die Elemente erschöpft sind.

Ich möchte das Beispielprogramm mit ** Python Iterator ** umschreiben. Ähnlicher Code wurde in das Git-Repository hochgeladen. https://github.com/ttsubo/study_of_design_pattern/tree/master/Iterator/step2

iterator/book.py

class Book(object):
    def __init__(self, name):
        self.__name = name

    def getName(self):
        return self.__name


class BookShelf(object):
    def __init__(self):
        self.__books = []

    def append(self, book):
        self.__books.append(book)

    def __iter__(self):
        self.__index = 0
        return self

    def __next__(self):
        if self.__index >= len(self.__books):
            raise StopIteration()
        book = self.__books[self.__index]
        self.__index += 1
        return book

Main.py

from iterator.book import Book, BookShelf

def startMain():
    bookShelf = BookShelf()
    bookShelf.append(Book(name="Aroun d the World in 80 days"))
    bookShelf.append(Book(name="Bible"))
    bookShelf.append(Book(name="Cinderella"))
    bookShelf.append(Book(name="Daddy-Long-Legs"))
    for book in bookShelf:
        print(book.getName())

if __name__ == '__main__':
    startMain()

Es ist viel einfacher. Lass es uns bewegen.

$ python Main.py 
Aroun d the World in 80 days
Bible
Cinderella
Daddy-Long-Legs

Da es sich um das erste Operationsergebnis handelt, ist es vorerst abgeschlossen.

■ Referenz-URL

• [Nach "Einführung in in Java-Sprache erlernte Entwurfsmuster" (nicht)](https://medium.com/since-i-want-to-start-blog-that-looks-like-men-do/java Einführung in Entwurfsmuster, die in Sprachen gelernt wurden - Finishing-Not-2cc9b34a30b2)
• Webartikel "[Einführung in Python] Was ist ein Iterator?"