如何解決python的過大類large Class
解決Python中的Large Class問題有多種方式,下面以舉例的方式介紹其中的幾種方法:
1. 分離職責(zé)
一個(gè)類通常具有多個(gè)職責(zé),但如果一個(gè)類的職責(zé)過多,會(huì)使得代碼變得難以維護(hù)和擴(kuò)展。為了解決這個(gè)問題,可以將一個(gè)大類拆分成多個(gè)小類,每個(gè)小類只負(fù)責(zé)一個(gè)職責(zé)。下面以炒菜為例,展示如何使用分離職責(zé)來重構(gòu)代碼:
class Cook:
? ? def __init__(self, ingredients):
? ? ? ? self.ingredients = ingredients
? ? def stir_fry(self):
? ? ? ? print(f"stir-frying: {self.ingredients}")
? ? def steaming(self):
? ? ? ? print(f"steaming: {self.ingredients}")
? ? def deep_frying(self):
? ? ? ? print(f"deep-frying: {self.ingredients}")
上面的代碼中,Cook類包含了炒、蒸、炸三個(gè)方法,如果需要添加新的菜品,需要不斷地修改這個(gè)類,代碼變得冗長且難以維護(hù)。我們可以將每種烹飪方法提取成一個(gè)小類:
class StirFry:
? ? def __init__(self, ingredients):
? ? ? ? self.ingredients = ingredients
? ? def cook(self):
? ? ? ? print(f"stir-frying: {self.ingredients}")
class Steaming:
? ? def __init__(self, ingredients):
? ? ? ? self.ingredients = ingredients
? ? def cook(self):
? ? ? ? print(f"steaming: {self.ingredients}")
class DeepFrying:
? ? def __init__(self, ingredients):
? ? ? ? self.ingredients = ingredients
? ? def cook(self):
? ? ? ? print(f"deep-frying: {self.ingredients}")
這樣,每個(gè)小類都負(fù)責(zé)一個(gè)職責(zé),代碼變得更加清晰易讀,同時(shí)也有助于擴(kuò)展和維護(hù)。
2. 組合類
當(dāng)一個(gè)類需要處理多個(gè)對(duì)象時(shí),通常會(huì)導(dǎo)致這個(gè)類變得龐大??梢允褂媒M合類的方式將大類拆成多個(gè)小類,每個(gè)小類只負(fù)責(zé)其中一部分的功能。下面以學(xué)生選課為例,展示如何使用組合類來重構(gòu)代碼:
class Course:
? ? def __init__(self, name, credit, teacher):
? ? ? ? self.name = name
? ? ? ? self.credit = credit
? ? ? ? self.teacher = teacher
class Student:
? ? def __init__(self, name, id):
? ? ? ? self.name = name
? ? ? ? self.id = id
? ? ? ? self.courses = []
? ? def add_course(self, course):
? ? ? ? self.courses.append(course)
? ? def get_total_credit(self):
? ? ? ? return sum([c.credit for c in self.courses])
? ? def get_teacher(self, course_name):
? ? ? ? for c in self.courses:
? ? ? ? ? ? if c.name == course_name:
? ? ? ? ? ? ? ? return c.teacher
class Teacher:
? ? def __init__(self, name, courses):
? ? ? ? self.name = name
? ? ? ? self.courses = courses
? ? def get_students(self, course_name):
? ? ? ? return [s for s in self.courses if course_name in [c.name for c in s.courses]]
上面的代碼中,Student類負(fù)責(zé)選課、計(jì)算學(xué)分等功能,代碼量較大。我們可以將Course類和Student類合并成一個(gè)大類,再將Teacher作為一個(gè)小類與之組合:
class Course:
? ? def __init__(self, name, credit, teacher_name):
? ? ? ? self.name = name
? ? ? ? self.credit = credit
? ? ? ? self.teacher_name = teacher_name
class Teacher:
? ? def __init__(self, name):
? ? ? ? self.name = name
? ? ? ? self.courses = []
? ? def add_course(self, course):
? ? ? ? self.courses.append(course)
? ? def get_students(self, course_name):
? ? ? ? students = []
? ? ? ? for c in self.courses:
? ? ? ? ? ? if c.name == course_name:
? ? ? ? ? ? ? ? for s in c.students:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? students.append(s.name)
? ? ? ? return students
class Student:
? ? def __init__(self, name, id):
? ? ? ? self.name = name
? ? ? ? self.id = id
? ? ? ? self.courses = []
? ? def add_course(self, course):
? ? ? ? self.courses.append(course)
class School:
? ? def __init__(self):
? ? ? ? self.courses = []
? ? ? ? self.teachers = []
? ? ? ? self.students = []
? ? def add_course(self, course):
? ? ? ? self.courses.append(course)
? ? def add_teacher(self, teacher):
? ? ? ? self.teachers.append(teacher)
? ? def add_student(self, student):
? ? ? ? self.students.append(student)
? ? ?def assign_teachers(self):
? ? ? ? for c in self.courses:
? ? ? ? ? ? teacher_name = c.teacher_name
? ? ? ? ? ? for t in self.teachers:
? ? ? ? ? ? ? ? if t.name == teacher_name:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? t.add_course(c)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? c.students = [s for s in self.students if c in s.courses]
這樣,每個(gè)小類都負(fù)責(zé)一個(gè)職責(zé),代碼變得更加清晰易讀,同時(shí)也有助于擴(kuò)展和維護(hù)。
3. 使用繼承
使用繼承可以將一個(gè)大類分解成多個(gè)子類,每個(gè)子類只負(fù)責(zé)其中的一部分功能,同時(shí)又能夠保持相同的接口。下面以圖形繪制為例,展示如何使用繼承來重構(gòu)代碼:
class Shape:
? ? def __init__(self, color):
? ? ? ? self.color = color
? ? def draw(self):
? ? ? ? pass
class Rectangle(Shape):
? ? def __init__(self, color, width, height):
? ? ? ? super().__init__(color)
? ? ? ? self.width = width
? ? ? ? self.height = height
? ? def draw(self):
? ? ? ? print(f"Drawing a {self.color} rectangle with width {self.width} and height {self.height}.")
class Circle(Shape):
? ? def __init__(self, color, radius):
? ? ? ? super().__init__(color)
? ? ? ? self.radius = radius
? ? def draw(self):
? ? ? ? print(f"Drawing a {self.color} circle with radius {self.radius}.")
上面的代碼中,Shape類負(fù)責(zé)基本的顏色屬性,Rectangle類和Circle類繼承了Shape類,并添加了自己的繪制方法,代碼更加清晰易讀,同時(shí)也有助于擴(kuò)展和維護(hù)。
綜上所述,解決Python中的Large Class問題有多種方式,除了上述方法外,還可以使用抽象類、接口等技術(shù),使得代碼變得更加易于維護(hù)和重構(gòu)。