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使用Mixin設計模式進行Python程式設計的方法講解

關於使用Mixin設計模式進行Python程式設計的方法講解

Mixin模式是一種在python裡經常使用的模式,適當合理的應用能夠達到複用程式碼,合理組織程式碼結構的目的。

Python的Mixin模式可以透過多繼承的方式來實現, 舉例來說,我們自定義一個簡單的具有巢狀結構的資料容器:

class SimpleItemContainer(object): def __init__(self, id, item_containers): self.id = id self.data = {} for item in item_containers: self.data[item.id] = item

SimpleItemContainer透過python內建型別Dict來存放資料,不過到目前為止想要訪問對應的資料還是得直接呼叫裡面的字典,沒法像原生的字典一樣方便的透過暴露出來的api訪問資料。當然也可以從頭開始把完整的Dictionary Interface完全實現個遍,不過在每個自定義的類似的容器中都來一套肯定不行,這時候利用python內建的UserDict.DictMixin就是一個不錯的方式:

from UserDict import DictMixin

class BetterSimpleItemContainer(object, DictMixin): def __getitem__(self, id): return self.data[id] def __setitem__(self, id, value): self.data[id] = value def __delitem__(self, id): del self.data[id] def keys(self): return self.data.keys()

透過實現最小的Dictionary Interface,還有繼承DictMixin實現Mixin模式,我們就輕鬆獲得了完整的原生字典的行為:下表語法,get, has_keys, iteritems, itervalues甚至還有iterable protocol implementation等一系列的方法和實現。

很多框架比如Django, Django rest framework裡面就普遍用到了Mixin這種模式,定義api或者viewset的時候就能夠透過多重繼承的方式服用一些功能

當然,Mixin模式也不能濫用,至少他會汙染你新定義的類,有時候還會帶來MRO的問題;不過把一些基礎和單一的功能比如一般希望透過interface/protocol實現的功能放進Mixin模組裡面還是不錯的選擇:

class CommonEqualityMixin(object): def __eq__(self, other): return (isinstance(other, self.__class__) and self.__dict__ == other.__dict__) def __ne__(self, other): return not self.__eq__(other)class Foo(CommonEqualityMixin): def __init__(self, item): self.item = item

其實整個理解下來無非就是透過組合的方式獲得更多的功能,有點像C#, java裡面的interface,強調“it can”的意思,但相比起來簡單多了,不需要顯示的.約束,而且mixin模組自帶實現。在使用的時候一般把mixin的類放在父類的右邊似乎也是為了強調這並不是典型的多繼承,是一種特殊的多繼承,而是在繼承了一個基類的基礎上,順帶利用多重繼承的功能給這個子類添點料,增加一些其他的功能。保證Mixin的類功能單一具體,混入之後,新的類的MRO樹其實也會相對很簡單,並不會引起混亂。