第一章 Python的创建型设计模式（1）

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1.1 抽象工厂模式 (Abstract Factory Pattern)

在《Python in pratice》这本书中，“抽象工厂模式” 的解释是用来创建复杂的对象，而这种对象由许多的小对象组成，同时这些小对象都属于特定的系列。

在主函数中，首先创建两个文件，接下来用默认的纯文本工厂和SVG工厂创建两个示意图，并将其保存。

import os
import sys
import tempfile

def main():
    if len(sys.argv) > 1 and sys.argv[1] == "-P": # For regression testing
        create_diagram(DiagramFactory()).save(sys.stdout)
        create_diagram(SvgDiagramFactory()).save(sys.stdout)
        return
    
    textFilename = os.path.join(tempfile.gettempdir(), "diagram.txt")
    svgFilename = os.path.join(tempfile.gettempdir(), "diagram.svg")

    txtDiagram = create_diagram(DiagramFactory())
    txtDiagram.save(textFilename)
    print("wrote", textFilename)

    svgDiagram = create_diagram(SvgDiagramFactory())
    svgDiagram.save(svgFilename)
    print("wrote", svgFilename)

tempfile的作用是操作临时文件夹。应用程序经常要保存一些临时的信息，这些信息不是特别重要，没有必要写在配置文件里，但又不能没有，在windows操作系统中，临时文件一般被保存在：C:/Documents and Settings/User/Local Settings/Temp。

create_diagram(factory)函数只有一个参数 factory，这个函数不关心工厂的具体类型，只需要知道工厂对象具备创建示意图所需要的接口就可以了。

如果 factory = DiagramFactory, 就调用 DiagramFactory下的 make_digram, make_rectange 以及 make_text 三个方法；
如果参数 factory = SvgDiagramFactory, 则调用 SvgDiagramFactory下的三个方法。

def create_diagram(factory):
    diagram = factory.make_diagram(30, 7)
    rectangle = factory.make_rectangle(4, 1, 22, 5, "yellow")
    text = factory.make_text(7, 3, "Abstract Factory")
    diagram.add(rectangle)
    diagram.add(text)
    return diagram

接下来就是实现两个工厂类了，这两个类十分相似，唯一的区别就是SvgDiagramFactory下的方法都有一个前缀Svg表示区分，这里主要是为了避免名称冲突（下一篇会讲优化方法）；

make_digram 两个参数分别定义了外框的长度以及宽度；
make_rectange 前四个参数分别定义了内框跟外框的 x方向距离、y方向上的距
离，长度以及宽度；
make_text 两个参数表示内框跟文字 x方向距离、y方向上的距离；

class DiagramFactory:

    def make_diagram(self, width, height):
        return Diagram(width, height)

    def make_rectangle(self, x, y, width, height, fill="white", stroke="black"):
        return Rectangle(x, y, width, height, fill, stroke)

    def make_text(self, x, y, text, fontsize=12):
        return Text(x, y, text, fontsize)


class SvgDiagramFactory(DiagramFactory):

    def make_diagram(self, width, height):
        return SvgDiagram(width, height)

    def make_rectangle(self, x, y, width, height, fill="white", stroke="black"):
        return SvgRectangle(x, y, width, height, fill, stroke)

    def make_text(self, x, y, text, fontsize=12):
        return SvgText(x, y, text, fontsize)

纯文本 Diagram 对象使用‘二维列表’对示意图中的数据进行保存，也就是下面四个符号：空格、+、-、| ；
因为 Diagram 跟 Rectange 相似，所以只需要编写一个_create_rectangle(width, height, fill)函数供调用即可，其中采用列表推导式来生成二维列表，并根据开始定义的 +，-，| 把对应位置的空格替换；

# 定义了空白处、转角、水平方向跟竖直方向的符号表示
BLANK = " "
CORNER = "+"
HORIZONTAL = "-"
VERTICAL = "|"

class Diagram:

    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height
        self.diagram = _create_rectangle(self.width, self.height, BLANK)

    # component的参数可以是Rectange或者Text对象
    def add(self, component):
        for y, row in enumerate(component.rows):
            for x, char in enumerate(row):
                self.diagram[y + component.y][x + component.x] = char

    def save(self, filenameOrFile):
        file = None if isinstance(filenameOrFile, str) else filenameOrFile
        try:
            if file is None:
                file = open(filenameOrFile, "w", encoding="utf-8")
            for row in self.diagram:
                print("".join(row), file=file)
        finally:
            if isinstance(filenameOrFile, str) and file is not None:
                file.close()

def _create_rectangle(width, height, fill):
    # 共有的创建矩形的函数，采用列表推导式生成二维列表；
    rows = [[fill for _ in range(width)] for _ in range(height)]
    for x in range(1, width - 1):
        rows[0][x] = HORIZONTAL
        rows[height - 1][x] = HORIZONTAL
    for y in range(1, height - 1):
        rows[y][0] = VERTICAL
        rows[y][width - 1] = VERTICAL
    for y, x in ((0, 0), (0, width - 1), (height - 1, 0), (height - 1, width -1)):
        rows[y][x] = CORNER
    return rows

class Rectangle:

    def __init__(self, x, y, width, height, fill, stroke):
        self.x = x
        self.y = y
        self.rows = _create_rectangle(width, height, BLANK if fill == "white" else "%")

class Text:

    def __init__(self, x, y, text, fontsize):
        self.x = x
        self.y = y
        self.rows = [list(text)]

SvgDiagram类的每个实例都有一份字符串列表，名叫 self.diagram , 列表中每个字符串都表示一行SVG文本，这样一来就只需要append 新组件就可以了
使用 --locals() 的好处是不必再将参数都写出来了，比较省事，在这里等价于SVG_START.format( width = pxwidth ，height = pxheight )；

SVG_START = """<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<!DOCTYPE svg PUBLIC "-//W3C//DTD SVG 20010904//EN"
    "http://www.w3.org/TR/2001/REC-SVG-20010904/DTD/svg10.dtd">
<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg"
    xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xml:space="preserve"
    width="{pxwidth}px" height="{pxheight}px">"""

SVG_END = "</svg>\n"

SVG_SCALE = 20

class SvgDiagram:
    def __init__(self, width, height):
        pxwidth = width * SVG_SCALE
        pxheight = height * SVG_SCALE
        self.diagram = [SVG_START.format(**locals())]
        outline = SvgRectangle(0, 0, width, height, "lightgreen", "black")
        self.diagram.append(outline.svg)

    def add(self, component):
        self.diagram.append(component.svg)

    def save(self, filenameOrFile):
        file = None if isinstance(filenameOrFile, str) else filenameOrFile
        try:
            if file is None:
                file = open(filenameOrFile, "w", encoding="utf-8")
            file.write("\n".join(self.diagram))
            file.write("\n" + SVG_END)
        finally:
            if isinstance(filenameOrFile, str) and file is not None:
                file.close()

然后是 SvgRectangle 类:

SVG_RECTANGLE = """<rect x="{x}" y="{y}" width="{width}" \
height="{height}" fill="{fill}" stroke="{stroke}"/>"""

class SvgRectangle:
    def __init__(self, x, y, width, height, fill, stroke):
        x *= SVG_SCALE
        y *= SVG_SCALE
        width *= SVG_SCALE
        height *= SVG_SCALE
        self.svg = SVG_RECTANGLE.format(**locals())

然后是 SvgText 类:

SVG_TEXT = """<text x="{x}" y="{y}" text-anchor="left" \
font-family="sans-serif" font-size="{fontsize}">{text}</text>"""

class SvgText:
    def __init__(self, x, y, text, fontsize):
        x *= SVG_SCALE
        y *= SVG_SCALE
        fontsize *= SVG_SCALE // 10
        self.svg = SVG_TEXT.format(**locals())

if __name__ == "__main__":
    main()

第一章 Python的创建型设计模式（1）

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