[Python设计模式] 第9章 如何准备多份简历——原型模式

github地址:https://github.com/cheesezh/python_design_patterns

题目

设计一个简历类，必须有姓名，可以设置性别和年龄，即个人信息，可以设置曾就职公司和工作时间，即工作经历。

基础版本

class Resume():

    def __init__(self, name):
        self.name = name  # python默认成员变量公开
        self.__sex = None  # python默认成员变量公开，加__表示私有
        self.__age = None  # python默认成员变量公开，加__表示私有
        self.__time_area = None  # python默认成员变量公开，加__表示私有
        self.__company = None  # python默认成员变量公开，加__表示私有

    def set_personal_info(self, sex, age):
        self.__sex = sex
        self.__age = age

    def set_work_experience(self, time_area, company):
        self.__time_area = time_area
        self.__company = company

    def display(self):
        print("{}\t{}\t{}".format(self.name, self.__sex, self.__age))
        print("{}\t{}".format(self.__time_area, self.__company))

def main():
    resume_a = Resume("鸣人")
    resume_a.set_personal_info("男", "29")
    resume_a.set_work_experience("2016-2018", "木叶公司")

    resume_b = Resume("鸣人")
    resume_b.set_personal_info("男", "29")
    resume_b.set_work_experience("2016-2018", "木叶公司")

    resume_c = Resume("鸣人")
    resume_c.set_personal_info("男", "29")
    resume_c.set_work_experience("2016-2018", "木叶公司")

    resume_a.display()
    resume_b.display()
    resume_c.display()

main()

鸣人	男	29
2016-2018	木叶公司
鸣人	男	29
2016-2018	木叶公司
鸣人	男	29
2016-2018	木叶公司

点评

• 上述main函数中生成简历的方法，相当于手写简历，三份简历要三次实例化
• 而且如果要更改某个字段，比如把时间从2016-2018改成2017-2018，那么同样修改三次

那如果这样写呢？

def main():
    resume_a = Resume("鸣人")
    resume_a.set_personal_info("男", "29")
    resume_a.set_work_experience("2016-2018", "木叶公司")

    resume_b = resume_a

    resume_c = resume_a

    resume_a.display()
    resume_b.display()
    resume_c.display()

main()

鸣人	男	29
2016-2018	木叶公司
鸣人	男	29
2016-2018	木叶公司
鸣人	男	29
2016-2018	木叶公司

点评

• 这里传递的是引用，而不是具体的值，相当于在简历b和简历c上没有实际内容，而是写着“详见简历a”
• 可以使用clone的方法解决这个问题，即原型模式

原型模式

原型模式，即用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象[DP]。也就是从一个对象再创建另外一个可定制的对象，而且不需要知道任何创建的细节。

from abc import ABCMeta, abstractmethod
from copy import copy

class Prototype():
    """
    抽象原型类
    """
    __metaclass__ = ABCMeta
    def __init__(self, id):
        self.id = id

    @abstractmethod
    def clone(self):
        pass

class ConcretePrototypeOne(Prototype):
    """
    具体原型类
    """
    def __init__(self, id):
        super().__init__(id)

    def clone(self):
        return copy(self)  # 1. 浅拷贝copy.copy() 或 深拷贝copy.deepcopy() 2. Python无需强制类型转换

def main():
    prototype1 = ConcretePrototypeOne("1")
    prototype1_cloned = prototype1.clone()
    print(prototype1_cloned.id)

main()

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Python中的浅拷贝与深拷贝

Python中的对象之间赋值时是按引用传递的，如果需要拷贝对象，需要使用标准库中的copy模块。

• copy.copy(浅拷贝):只拷贝顶层对象，不会拷贝顶层对象的内部的对象成员变量；
• copy.deepcopy(深拷贝):拷贝对象及其子对象

按照基础版本的简历类定义，成员变量的类型都是基本数据类型(string)，所以使用浅拷贝即可。那么什么时候用深拷贝呢？假如我们将工作经历定义为一个单独的类WorkExperience，那么简历类中就会有一个成员变量的类型是WorkExperience，如果这时候需要拷贝操作，就需要用深拷贝了。

深拷贝原型模式

from copy import deepcopy

class WorkExperience():

    def __init__(self, time_area="", company=""):
        self.time_area = time_area
        self.company = company

class Resume():

    def __init__(self, name):
        self.name = name  # python默认成员变量公开
        self.__sex = None  # python默认成员变量公开，加__表示私有
        self.__age = None  # python默认成员变量公开，加__表示私有
        self.__work_expereince = WorkExperience()  # python默认成员变量公开，加__表示私有

    def set_personal_info(self, sex, age):
        self.__sex = sex
        self.__age = age

    def set_work_experience(self, time_area, company):
        self.__work_expereince.time_area = time_area
        self.__work_expereince.company = company

    def display(self):
        print("{}\t{}\t{}".format(self.name, self.__sex, self.__age))
        print("{}\t{}".format(self.__work_expereince.time_area, self.__work_expereince.company))

    def deep_clone(self):
        """
        深拷贝方法
        """
        return deepcopy(self)

    def clone(self):
        """
        浅拷贝方法
        """
        return copy(self)

def main():
    resume_a = Resume("鸣人")
    resume_a.set_personal_info("男", "29")
    resume_a.set_work_experience("2016-2018", "木叶公司")

    resume_b = resume_a.clone()
    resume_b.set_work_experience("2018-2019", "王者学校")

    resume_c = resume_a.clone()
    resume_c.set_personal_info("男", "24")
    resume_c.set_work_experience("2019-2020", "问问公司")

    resume_a.display()
    resume_b.display()
    resume_c.display()

def deep_main():
    resume_a = Resume("鸣人")
    resume_a.set_personal_info("男", "29")
    resume_a.set_work_experience("2016-2018", "木叶公司")

    resume_b = resume_a.deep_clone()
    resume_b.set_work_experience("2018-2019", "王者学校")

    resume_c = resume_a.deep_clone()
    resume_c.set_personal_info("男", "24")
    resume_c.set_work_experience("2019-2020", "问问公司")

    resume_a.display()
    resume_b.display()
    resume_c.display()

print("---浅拷贝, 工作经历都被修改成最后一次的值---")
main()
print("--------深拷贝, 工作经历为不同的值--------")
deep_main()

---浅拷贝, 工作经历都被修改成最后一次的值---
鸣人	男	29
2019-2020	问问公司
鸣人	男	29
2019-2020	问问公司
鸣人	男	24
2019-2020	问问公司
--------深拷贝, 工作经历为不同的值--------
鸣人	男	29
2016-2018	木叶公司
鸣人	男	29
2018-2019	王者学校
鸣人	男	24
2019-2020	问问公司