前　　言
在我剛開始學(xué)習(xí)Python時(shí)，Python超級簡單的編程代碼和簡單易學(xué)的基本程序給我留下了深刻的印象。Python的語法非常簡單，不需要記憶括號或分號。不同于那些需要使用Tab鍵來創(chuàng)建4個(gè)首行縮進(jìn)的空格的編程語言，Python語言編程簡單易學(xué)。
使用Python幾周后，我認(rèn)識到Python是如此令人難以置信，它可實(shí)現(xiàn)非常強(qiáng)大的功能。Python是一門完全面向?qū)ο蟮恼Z言，用戶可利用它輕松創(chuàng)建類并設(shè)定數(shù)據(jù)的使用范圍，不必為復(fù)雜的語法而煩惱。
事實(shí)上，當(dāng)我用Python重新編寫幾年前用Java編寫的程序時(shí)，我為Python的簡單易用感到驚嘆。同時(shí)，Python強(qiáng)大的集成開發(fā)環(huán)境（IDE），大大減少了程序編寫的錯(cuò)誤。
當(dāng)我用Python很快就能完成任務(wù)時(shí)，我意識到是時(shí)候?qū)懸槐娟P(guān)于Python的書了。我用Python重新編寫了全新、干凈、可讀的23個(gè)經(jīng)典設(shè)計(jì)模式。
由此就誕生了本書。它展示了面向?qū)ο缶幊痰幕�礎(chǔ)知識、可視化編程，以及如何使用經(jīng)典設(shè)計(jì)模式。讀者可以在https://github.com/jwcnmr/jameswcooper/tree/main/Pythonpatterns上找到相關(guān)程序的代碼。
本書旨在幫助Python程序愛好者拓寬面向?qū)ο缶幊蹋∣OP）和設(shè)計(jì)模式的相關(guān)知識。
如果讀者是一位Python編程的新手，可以直接學(xué)習(xí)第31章至第35章的Python基礎(chǔ)知識，再返回從第1章開始學(xué)習(xí)。
如果讀者是一位有經(jīng)驗(yàn)的Python編程人員，可以從第1章開始學(xué)習(xí)面向?qū)ο缶幊毯驮O(shè)計(jì)模式的相關(guān)知識，按個(gè)人喜好，也可以跳過第2章和第3章，直接學(xué)習(xí)后面的內(nèi)容。
Python是所有編程語言中容易學(xué)習(xí)的一門語言，通過設(shè)計(jì)模式的運(yùn)用，創(chuàng)建各種對象也十分容易。隨后，讀者將了解到對象可以做什么以及在工作中如何使用對象。
在任何情況下，面向?qū)ο缶幊痰姆椒ǘ加兄�于讀者編寫更好的、更容易被重復(fù)利用的程序代碼。
本書結(jié)構(gòu)
本書由以下五個(gè)部分構(gòu)成。
第一部分?設(shè)計(jì)模式基礎(chǔ)
實(shí)質(zhì)上，設(shè)計(jì)模式描述的是對象間的有效互動(dòng)。本書第1章介紹對象的相關(guān)內(nèi)容，并提供圖形化實(shí)例來演示模式是如何工作的。
第2章和第3章介紹Python可視化編程工具——tkinter庫，以創(chuàng)建窗口、按鈕、列表、表格等對象。
第4章介紹設(shè)計(jì)模式的定義及其相關(guān)內(nèi)容。
第二部分?創(chuàng)建型模式
第5章介紹基本的工廠模式，它是第6章的基礎(chǔ)。
第6章介紹工廠方法模式。在此模式中，父類將創(chuàng)建實(shí)例對象的決定交給每個(gè)子類。
第7章介紹抽象工廠模式。抽象工廠模式是一個(gè)工廠對象，它返回幾個(gè)組類之一。
第8章介紹單例模式，它描述一個(gè)類中不能有多個(gè)實(shí)例。單例模式提供了實(shí)例的單個(gè)全局訪問點(diǎn)。該模式并不常用，但了解該模式的使用非常有幫助。
第9章介紹生成器模式，該模式將復(fù)雜對象的構(gòu)造與其可視化表示分開，以便根據(jù)程序的需要?jiǎng)?chuàng)建幾種不同的表示形式。
第10章介紹原型模式，展示通過原型模式創(chuàng)建一個(gè)類實(shí)例是多么耗時(shí)且復(fù)雜。對于復(fù)雜對象，通常需要復(fù)制原始實(shí)例對象并酌情做出修改，而不是創(chuàng)建多個(gè)實(shí)例。
第11章總結(jié)第二部分的模式。
第三部分?結(jié)構(gòu)型模式
第12章介紹適配器模式，該模式用于將一個(gè)類的編程接口轉(zhuǎn)換到另一個(gè)類的編程接口。適配器在不相關(guān)的多個(gè)類在同一個(gè)程序中協(xié)同工作時(shí)非常有用。
第13章介紹橋接模式，該模式能夠在不更改客戶端代碼的情況下改變或更換類的實(shí)現(xiàn)代碼。
第14章介紹組合模式，該模式適應(yīng)組件是單個(gè)對象或代表對象的集合。這兩種情況通常采用樹狀結(jié)構(gòu)。
第15章介紹裝飾器模式，該模式提供了一種用戶可修改單個(gè)對象的行為而不必創(chuàng)建新的派生類的方法。該模式雖然可以應(yīng)用于按鈕等可視化對象，但在Python中常見的用途是創(chuàng)建一種修改單個(gè)類實(shí)例行為的宏。
第16章介紹外觀模式，我們學(xué)習(xí)使用外觀模式來編寫一個(gè)簡化的代碼接口。
第17章介紹享元模式，該模式用于同一個(gè)類有多個(gè)實(shí)例的情況，通過將一些數(shù)據(jù)移到類外，可減少對象的數(shù)量。
第18章介紹代理模式，該模式可用更簡單的對象來表示復(fù)雜對象或用于創(chuàng)建耗時(shí)的對象。如果創(chuàng)建一個(gè)對象需要花費(fèi)大量時(shí)間或占用大量計(jì)算機(jī)資源，那么可以通過代理在需要實(shí)際對象時(shí)再創(chuàng)建。
第19章總結(jié)第三部分的模式。
第四部分?行為型模式
第20章介紹責(zé)任鏈模式，該模式展示請求如何從鏈中的一個(gè)對象傳遞到下一個(gè)對象，直到請求被識別，實(shí)現(xiàn)對象之間的解耦。
第21章介紹命令模式，該模式展示命令模式如何使用簡單的對象執(zhí)行軟件命令。此外，該模式支持日志的記錄和可撤銷操作。
第22章介紹解釋器模式，該模式展示如何創(chuàng)建一種小的執(zhí)行語言，并將其包含在應(yīng)用程序中的定義。
第23章介紹迭代器模式，該模式描述遍歷對象集合中的元素的方法。
第24章介紹中介者模式，該模式通過使用獨(dú)立的對象來簡化對象之間的通信，使所有對象之間不必相互了解。
第25章介紹備忘錄模式，該模式保存對象的內(nèi)部狀態(tài)，以便用戶以后可以恢復(fù)對象信息。
第26章介紹觀察者模式，該模式允許用戶在程序狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，將更改通知給多個(gè)對象。
第27章介紹狀態(tài)模式，該模式允許對象在內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)修改其行為。
第28章介紹策略模式，該模式與狀態(tài)模式類似，不需要任何整體的條件語句即可在算法之間輕松切換。策略模式與狀態(tài)模式之間的區(qū)別在于，在策略模式下，用戶通常從幾種策略中選擇應(yīng)用哪一種。
第29章介紹模板方法模式。該模式在類中形式化定義算法的構(gòu)思，并在子類中實(shí)現(xiàn)具體的細(xì)節(jié)。
第30章介紹訪問者模式。該模式反轉(zhuǎn)了面向?qū)ο蟮哪Ｐ停�并�?chuàng)建一個(gè)外部類用于與其他類中的數(shù)據(jù)進(jìn)行交互。
第五部分?Python基礎(chǔ)知識
第31章回顧基本的Python變量和語法。
第32章以實(shí)例的方式展示應(yīng)用程序如何做決策。
第33章簡要總結(jié)幾種常見的Python開發(fā)環(huán)境。
第34章討論集合和文件。
第35章討論如何在Python中使用函數(shù)。