设计模式与MVC架构详解"

Posted on 06.09.2018 in python • 352 words • 2 minute read

Tags: 设计模式

1. 工厂模式（Factory Pattern）

1.1 工厂模式概述

工厂模式是一种创建型设计模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，而是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

1.2 工厂模式的类型

1.2.1 简单工厂模式

from abc import ABC, abstractmethod

# 抽象产品
class Animal(ABC):
    @abstractmethod
    def speak(self):
        pass

# 具体产品
class Dog(Animal):
    def speak(self):
        return "Woof!"

class Cat(Animal):
    def speak(self):
        return "Meow!"

# 简单工厂
class AnimalFactory:
    @staticmethod
    def create_animal(animal_type):
        if animal_type == "dog":
            return Dog()
        elif animal_type == "cat":
            return Cat()
        raise ValueError("Unknown animal type")

# 使用示例
factory = AnimalFactory()
dog = factory.create_animal("dog")
print(dog.speak())  # 输出: Woof!

1.2.2 工厂方法模式

# 抽象工厂
class AnimalFactory(ABC):
    @abstractmethod
    def create_animal(self):
        pass

# 具体工厂
class DogFactory(AnimalFactory):
    def create_animal(self):
        return Dog()

class CatFactory(AnimalFactory):
    def create_animal(self):
        return Cat()

# 使用示例
dog_factory = DogFactory()
dog = dog_factory.create_animal()

1.2.3 抽象工厂模式

# 抽象产品
class Food(ABC):
    @abstractmethod
    def get_name(self):
        pass

class Toy(ABC):
    @abstractmethod
    def get_type(self):
        pass

# 具体产品
class DogFood(Food):
    def get_name(self):
        return "Dog Food"

class DogToy(Toy):
    def get_type(self):
        return "Dog Toy"

# 抽象工厂
class PetFactory(ABC):
    @abstractmethod
    def create_food(self):
        pass
    
    @abstractmethod
    def create_toy(self):
        pass

# 具体工厂
class DogProductFactory(PetFactory):
    def create_food(self):
        return DogFood()
    
    def create_toy(self):
        return DogToy()

1.3 工厂模式的优势

封装对象创建过程
提高代码的可维护性和扩展性
降低代码耦合度
符合开闭原则

1.4 适用场景

对象的创建逻辑比较复杂
需要根据不同条件创建不同对象
需要解耦对象的创建和使用

2. MVC架构模式

2.1 MVC概述

MVC（Model-View-Controller）是一种软件架构模式，它将应用程序分为三个核心组件：

模型（Model）：数据和业务逻辑
视图（View）：用户界面
控制器（Controller）：处理用户输入和更新模型/视图

2.2 主流MVC框架

2.2.1 Web框架

Django（Python）

# models.py
from django.db import models

class User(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=100)
    email = models.EmailField()

# views.py
from django.shortcuts import render
from .models import User

def user_list(request):
    users = User.objects.all()
    return render(request, 'users/list.html', {'users': users})

Spring MVC（Java）

@Controller
public class UserController {
    @Autowired
    private UserService userService;
    
    @GetMapping("/users")
    public String listUsers(Model model) {
        model.addAttribute("users", userService.getAllUsers());
        return "users/list";
    }
}

ASP.NET MVC（C#）

2.3 MVC架构的优势

解耦性
- 业务逻辑与界面显示分离
- 便于维护和修改
- 支持并行开发
可重用性
- 模型可以被多个视图使用
- 控制器可以服务于不同的视图
- 组件可以独立复用
可维护性
- 清晰的代码结构
- 便于测试和调试
- 容易进行功能扩展
开发效率
- 支持并行开发
- 标准化的开发流程
- 简化团队协作

2.4 MVC最佳实践

2.4.1 架构设计

# 模型层示例
class UserModel:
    def __init__(self):
        self.db = Database()
    
    def get_user(self, user_id):
        return self.db.query(f"SELECT * FROM users WHERE id = {user_id}")

# 控制器层示例
class UserController:
    def __init__(self):
        self.model = UserModel()
        self.view = UserView()
    
    def show_user(self, user_id):
        user = self.model.get_user(user_id)
        self.view.display_user(user)

# 视图层示例
class UserView:
    def display_user(self, user):
        print(f"User: {user.name}")
        print(f"Email: {user.email}")

2.4.2 实现建议

保持模型的独立性
视图不应包含业务逻辑
控制器应该尽量简单
使用依赖注入
实现适当的错误处理

# 依赖注入示例
class UserController:
    def __init__(self, model: UserModel, view: UserView):
        self.model = model
        self.view = view
    
    def handle_user_request(self, user_id):
        try:
            user = self.model.get_user(user_id)
            self.view.display_user(user)
        except Exception as e:
            self.view.display_error(str(e))

学无止境

少年辛苦终身事,莫向光阴惰寸功。——唐·杜荀鹤《题弟侄书堂》