[GO] Lernen Sie das Entwurfsmuster "Composite" 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.

■ Composite (zusammengesetztes Muster)

Das zusammengesetzte Muster (zusammengesetztes Muster) ist eines der von GoF (Gang of Four; 4 Banden) definierten Entwurfsmuster. Es gehört zu "Strukturmuster". Das zusammengesetzte Muster kann verwendet werden, um rekursive Datenstrukturen mit Baumstrukturen wie Verzeichnissen und Dateien darzustellen. Die Objekte, die im zusammengesetzten Muster angezeigt werden, sind "Zweige" und "Blätter", die eine gemeinsame Schnittstelle implementieren. Daher besteht der Vorteil, dass Zweige und Blätter auf die gleiche Weise behandelt werden können.

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

□ Memorandum

Dies ist ein Zitat aus dem Buch "Einführung in in der Java-Sprache gelernte Entwurfsmuster", aber ich hatte Hunger.

Einige Verzeichnisse enthalten Dateien oder andere Verzeichnisse (Unterverzeichnisse). Und wieder kann dieses Unterverzeichnis andere Dateien und Unterverzeichnisse enthalten. Das Verzeichnis erstellt eine solche "verschachtelte" Struktur, eine rekursive Struktur. ... (snip) Das zusammengesetzte Muster dient zum Erstellen einer solchen Struktur, ** zum Gleichsetzen des Containers mit dem Inhalt und zum Erstellen eines Entwurfsmusters für eine rekursive Struktur **

■ Beispielprogramm "Composite"

Eigentlich möchte ich ein Beispielprogramm ausführen, das das zusammengesetzte Muster verwendet, und das folgende Verhalten überprüfen.

• Versuchen Sie, "Unterverzeichnisse" und "Dateien" zum "Verzeichnis" des Stammeintrags hinzuzufügen
• Fügen Sie das "Verzeichnis" des Benutzereintrags zum "Verzeichnis" des Stammeintrags hinzu und fügen Sie dann das "Unterverzeichnis" und die "Datei" hinzu.
• Wagen Sie es, der "Datei" ein "Verzeichnis" hinzuzufügen und stellen Sie sicher, dass es fehlschlägt

$ python Main.py 
Making root entries...
/root (30000)
/root/bin (30000)
/root/bin/vi (10000)
/root/bin/latex (20000)
/root/tmp (0)
/root/usr (0)

Making user entries...
/root (31500)
/root/bin (30000)
/root/bin/vi (10000)
/root/bin/latex (20000)
/root/tmp (0)
/root/usr (1500)
/root/usr/yuki (300)
/root/usr/yuki/diary.html (100)
/root/usr/yuki/Composite.java (200)
/root/usr/hanako (300)
/root/usr/hanako/memo.tex (300)
/root/usr/tomura (900)
/root/usr/tomura/game.doc (400)
/root/usr/tomura/junk.mail (500)

Occurring Exception...
FileTreatmentException

■ Details zum Beispielprogramm

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

--Verzeichnisaufbau

.
├── Main.py
└── entry.py

(1) Die Rolle des Blattes

Es ist eine Rolle, die den "Inhalt" darstellt. Nichts anderes kann in dieser Rolle sein. Im Beispielprogramm übernimmt die Klasse "File" diese Rolle.

entry.py

class File(Entry):
    def __init__(self, name, size):
        self.name = name
        self.size = size

    def getName(self):
        return self.name

    def getSize(self):
        return self.size

    def _printList(self, prefix=''):
        print("{0}/{1}".format(prefix, self))

(2) Die Rolle von Composite

Es ist eine Rolle, die einen "Container" darstellt. Sie können die Rolle von "Leaf" oder die Rolle von "Composite" eingeben. Im Beispielprogramm übernimmt die Klasse "Directory" diese Rolle.

entry.py

class Directory(Entry):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.directory = []

    def getName(self):
        return self.name

    def getSize(self):
        size = 0
        for d in self.directory:
            size += d.getSize()
        return size

    def add(self, entry):
        entry.path = self.name
        self.directory.append(entry)

    def _printList(self, prefix=''):
        print(prefix + "/" + str(self))
        for e in self.directory:
            e._printList(prefix + '/' + self.name)

(3) Rolle der Komponente

Dies ist eine Rolle, um die Rolle "Blatt" mit der Rolle "Verbund" gleichzusetzen. Die Rolle "Komponente" wird als eine Superklasse realisiert, die der Rolle "Blatt" und der Rolle "Verbund" gemeinsam ist. Im Beispielprogramm übernimmt die Klasse "Entry" diese Rolle.

entry.py

from abc import ABCMeta, abstractmethod

... (snip)

class Entry(metaclass=ABCMeta):
    @abstractmethod
    def getName(self):
        pass

    @abstractmethod
    def getSize(self):
        pass

    def add(self, entry):
        raise FileTreatmentException

    def printList(self):
        self._printList()

    @abstractmethod
    def _printList(self, prefix=''):
        pass

    def __str__(self):
        return "{0} ({1})".format(self.getName(), self.getSize())

(4) Die Rolle des Kunden

Im Beispielprogramm übernimmt die Methode "startMain" diese Rolle.

Main.py

from abc import ABCMeta, abstractmethod
from entry import Directory, File, FileTreatmentException


def startMain():
    try:
        print("Making root entries...")
        rootdir = Directory("root")
        bindir = Directory("bin")
        tmpdir = Directory("tmp")
        usrdir = Directory("usr")

        rootdir.add(bindir)
        rootdir.add(tmpdir)
        rootdir.add(usrdir)

        bindir.add(File("vi", 10000))
        bindir.add(File("latex", 20000))
        rootdir.printList()

        print("")
        print("Making user entries...")
        yuki = Directory("yuki")
        hanako = Directory("hanako")
        tomura = Directory("tomura")

        usrdir.add(yuki)
        usrdir.add(hanako)
        usrdir.add(tomura)

        yuki.add(File("diary.html", 100))
        yuki.add(File("Composite.java", 200))
        hanako.add(File("memo.tex", 300))
        tomura.add(File("game.doc", 400))
        tomura.add(File("junk.mail", 500))
        rootdir.printList()

        print("")
        print("Occurring Exception...")
        tmpfile = File("tmp.txt", 100)
        bindir = Directory("bin")
        tmpfile.add(bindir)
    except FileTreatmentException as ex:
        print(ex.message)

if __name__ == '__main__':
    startMain()

(5) Andere

Fügen Sie eine Ausnahmeklasse hinzu

entry.py

class FileTreatmentException(Exception):
    def __init__(self,*args,**kwargs):
        self.message = "FileTreatmentException"

■ Referenz-URL

• Abschluss "Einführung in in Java-Sprache erlernte Entwurfsmuster" (nicht) Einführung in Entwurfsmuster, die in Language-Finishing-No-2cc9b34a30b2 gelernt wurden)