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python程式碼 打包成wheel檔案

阿新 • • 發佈：2021-08-10

1、簡介

　　合成模式屬於物件的結構模式，有時又叫做“部分——整體”模式。合成模式將物件組織到樹結構中，可以用來描述整體與部分的關係。合成模式可以使客戶端將單純元素與複合元素同等看待。

2、合成模式

　　合成模式把部分和整體的關係用樹結構表示出來。合成模式使得客戶端把一個個單獨的成分物件和由它們複合而成的合成物件同等看待。

　　比如，一個檔案系統就是一個典型的合成模式系統。下圖是常見的計算機XP檔案系統的一部分。

　

　　從上圖可以看出，檔案系統是一個樹結構，樹上長有節點。樹的節點有兩種，一種是樹枝節點，即目錄，有內部樹結構，在圖中塗有顏色；另一種是檔案，即樹葉節點，沒有內部樹結構。

　　顯然，可以把目錄和檔案當做同一種物件同等對待和處理，這也就是合成模式的應用。

　　合成模式可以不提供父物件的管理方法，但是合成模式必須在合適的地方提供子物件的管理方法，諸如：add()、remove()、以及getChild()等。

　　合成模式的實現根據所實現介面的區別分為兩種形式，分別稱為安全式和透明式。

3、安全式合成模式的UML類圖

　　安全模式的合成模式要求管理聚集的方法只出現在樹枝構件類中，而不出現在樹葉構件類中。類圖如下

　　這種形式涉及到三個角色：

　　　　●　　抽象構件(Component)角色：這是一個抽象角色，它給參加組合的物件定義出公共的介面及其預設行為，可以用來管理所有的子物件。

　　　　　　　　合成物件通常把它所包含的子物件當做型別為Component的物件。　　在安全式的合成模式裡，構件角色並不定義出管理子物件的方法，這一定義由樹枝構件物件給出。

　　　　●　　樹葉構件(Leaf)角色：樹葉物件是沒有下級子物件的物件，定義出參加組合的原始物件的行為。

　　　　●　　樹枝構件(Composite)角色：代表參加組合的有下級子物件的物件。樹枝構件類給出所有的管理子物件的方法，如add()、remove()以及getChild()。

4、安全式合成模式原始碼

　　4.1、抽象構件角色

package Composite.Security;
/**
 * ********************************************************  
* @ClassName: Component 
* @Description: 安全式合成模式 抽象構件角色類
*  
**********************************************************
 */
public interface Component {
    
      //輸出組建自身的名稱
    public void printStruct(String preStr);
}

　　4.2、樹枝構件角色

package Composite.Security;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * ********************************************************  
* @ClassName: Composite 
* @Description: 安全式合成模式 樹枝構件角色類 
*  
**********************************************************
 */
public class Composite implements Component {

     /**
     * 用來儲存組合物件中包含的子元件物件
     */
    private List<Component> childComponents = new ArrayList<Component>();
    /**
     * 組合物件的名字
     */
    private String name;
    /**
     * 構造方法，傳入組合物件的名字
     * @param name    組合物件的名字
     */
    public Composite(String name){
        this.name = name;
    }
    /**
     * 聚集管理方法，增加一個子構件物件
     * @param child 子構件物件
     */
    public void addChild(Component child){
        childComponents.add(child);
    }
    /**
     * 聚集管理方法，刪除一個子構件物件
     * @param index 子構件物件的下標
     */
    public void removeChild(int index){
        childComponents.remove(index);
    }
    /**
     * 聚集管理方法，返回所有子構件物件
     */
    public List<Component> getChild(){
        return childComponents;
    }
    /**
     * 輸出物件的自身結構
     * @param preStr 字首，主要是按照層級拼接空格，實現向後縮排
     */
    @Override
    public void printStruct(String preStr) {
        // 先把自己輸出
        System.out.println(preStr + "+" + this.name);
        //如果還包含有子元件，那麼就輸出這些子元件物件
        if(this.childComponents != null){
            //新增兩個空格，表示向後縮排兩個空格
            preStr += "  ";
            //輸出當前物件的子物件
            for(Component c : childComponents){
                //遞迴輸出每個子物件
                c.printStruct(preStr);
            }
        }
        
    }

}

　　　4.3、樹葉構件角色

package Composite.Security;
/**
 * ********************************************************  
* @ClassName: Leaf 
* @Description: 安全式合成模式 樹葉構件角色類
*  
**********************************************************
 */
public class Leaf implements Component {

    /**
     * 葉子物件的名字
     */
    private String name;
    /**
     * 構造方法，傳入葉子物件的名稱
     * @param name 葉子物件的名字
     */
    public Leaf(String name){
        this.name = name;
    }
    /**
     * 輸出葉子物件的結構，葉子物件沒有子物件，也就是輸出葉子物件的名字
     * @param preStr 字首，主要是按照層級拼接的空格，實現向後縮排
     */
    @Override
    public void printStruct(String preStr) {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(preStr + "-" + name);
    }

}

　　4.4、測試客戶端

package Composite.Security;
/**
 * ********************************************************  
* @ClassName: Client 
* @Description: 安全式合成模式測試客戶端
*  
**********************************************************
 */
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
              Composite root = new Composite("服裝");
            Composite c1 = new Composite("男裝");
            Composite c2 = new Composite("女裝");
            
            Leaf leaf1 = new Leaf("襯衫");
            Leaf leaf2 = new Leaf("夾克");
            Leaf leaf3 = new Leaf("裙子");
            Leaf leaf4 = new Leaf("套裝");
            
            root.addChild(c1);
            root.addChild(c2);
            c1.addChild(leaf1);
            c1.addChild(leaf2);
            c2.addChild(leaf3);
            c2.addChild(leaf4);
            
            root.printStruct("");

    }

}

　　

　　可以看出，樹枝構件類(Composite)給出了addChild()、removeChild()以及getChild()等方法的宣告和實現，而樹葉構件類則沒有給出這些方法的宣告或實現。

　　這樣的做法是安全的做法，由於這個特點，客戶端應用程式不可能錯誤地呼叫樹葉構件的聚集方法，因為樹葉構件沒有這些方法，呼叫會導致編譯錯誤。

　　安全式合成模式的缺點是不夠透明，因為樹葉類和樹枝類將具有不同的介面。

5、透明式合成模式類圖

　　與安全式的合成模式不同的是，透明式的合成模式要求所有的具體構件類，不論樹枝構件還是樹葉構件，均符合一個固定介面。類圖如下

6、透明式合成原始碼

　　6.1、抽象構件角色

package Composite.Lucency;

import java.util.List;

/**
 * ********************************************************  
* @ClassName: Component 
* @Description: 透明式合成模式 抽象構件角色類
*  
**********************************************************
 */
public abstract class Component {
    /**
     * 輸出組建自身的名稱
     */
    public abstract void printStruct(String preStr);
    /**
     * 聚集管理方法，增加一個子構件物件
     * @param child 子構件物件
     */
    public void addChild(Component child){
        /**
         * 預設實現，丟擲異常，因為葉子物件沒有此功能
         * 或者子元件沒有實現這個功能
         */
        throw new UnsupportedOperationException("物件不支援此功能");
    }
    /**
     * 聚集管理方法，刪除一個子構件物件
     * @param index 子構件物件的下標
     */
    public void removeChild(int index){
        /**
         * 預設實現，丟擲異常，因為葉子物件沒有此功能
         * 或者子元件沒有實現這個功能
         */
        throw new UnsupportedOperationException("物件不支援此功能");
    }
    
    /**
     * 聚集管理方法，返回所有子構件物件
     */
    public List<Component> getChild(){
        /**
         * 預設實現，丟擲異常，因為葉子物件沒有此功能
         * 或者子元件沒有實現這個功能
         */
        throw new UnsupportedOperationException("物件不支援此功能");
    }
}

　　6.2、樹枝構件角色

package Composite.Lucency;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * ********************************************************  
* @ClassName: Composite 
* @Description: 透明式合成模式 樹枝構件角色
*  
**********************************************************
 */
public class Composite extends Component{

     /**
     * 用來儲存組合物件中包含的子元件物件
     */
    private List<Component> childComponents = new ArrayList<Component>();
    /**
     * 組合物件的名字
     */
    private String name;
    /**
     * 構造方法，傳入組合物件的名字
     * @param name    組合物件的名字
     */
    public Composite(String name){
        this.name = name;
    }
    /**
     * 聚集管理方法，增加一個子構件物件
     * @param child 子構件物件
     */
    public void addChild(Component child){
        childComponents.add(child);
    }
    /**
     * 聚集管理方法，刪除一個子構件物件
     * @param index 子構件物件的下標
     */
    public void removeChild(int index){
        childComponents.remove(index);
    }
    /**
     * 聚集管理方法，返回所有子構件物件
     */
    public List<Component> getChild(){
        return childComponents;
    }
    /**
     * 輸出物件的自身結構
     * @param preStr 字首，主要是按照層級拼接空格，實現向後縮排
     */
    @Override
    public void printStruct(String preStr) {
        // 先把自己輸出
        System.out.println(preStr + "+" + this.name);
        //如果還包含有子元件，那麼就輸出這些子元件物件
        if(this.childComponents != null){
            //新增兩個空格，表示向後縮排兩個空格
            preStr += "  ";
            //輸出當前物件的子物件
            for(Component c : childComponents){
                //遞迴輸出每個子物件
                c.printStruct(preStr);
            }
        }
    }
}

　　6.3、樹葉構件角色

package Composite.Lucency;
/**
 * ********************************************************  
* @ClassName: Leaf 
* @Description: 透明式合成模式 樹葉構件角色
*  
**********************************************************
 */
public class Leaf extends Component{
     /**
     * 葉子物件的名字
     */
    private String name;
    /**
     * 構造方法，傳入葉子物件的名稱
     * @param name 葉子物件的名字
     */
    public Leaf(String name){
        this.name = name;
    }
    /**
     * 輸出葉子物件的結構，葉子物件沒有子物件，也就是輸出葉子物件的名字
     * @param preStr 字首，主要是按照層級拼接的空格，實現向後縮排
     */
    @Override
    public void printStruct(String preStr) {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(preStr + "-" + name);
    }
}

　　6.4、測試客戶端

package Composite.Lucency;
/**
 * ********************************************************  
* @ClassName: Client 
* @Description: 透明式合成模式 測試客戶端
*  
**********************************************************
 */
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
         Component root = new Composite("服裝");
            Component c1 = new Composite("男裝");
            Component c2 = new Composite("女裝");
            
            Component leaf1 = new Leaf("襯衫");
            Component leaf2 = new Leaf("夾克");
            Component leaf3 = new Leaf("裙子");
            Component leaf4 = new Leaf("套裝");
            
            root.addChild(c1);
            root.addChild(c2);
            c1.addChild(leaf1);
            c1.addChild(leaf2);
            c2.addChild(leaf3);
            c2.addChild(leaf4);
            
            root.printStruct("");
    }

}

7、總結

　可以看出，客戶端無需再區分操作的是樹枝物件(Composite)還是樹葉物件(Leaf)了；對於客戶端而言，操作的都是Component物件。

兩種實現方法的選擇

　　這裡所說的安全性合成模式是指：從客戶端使用合成模式上看是否更安全，如果是安全的，那麼就不會有發生誤操作的可能，能訪問的方法都是被支援的。

　　這裡所說的透明性合成模式是指：從客戶端使用合成模式上，是否需要區分到底是“樹枝物件”還是“樹葉物件”。如果是透明的，那就不用區分，對於客戶而言，都是Compoent物件，具體的型別對於客戶端而言是透明的，是無須關心的。

　　對於合成模式而言，在安全性和透明性上，會更看重透明性，畢竟合成模式的目的是：讓客戶端不再區分操作的是樹枝物件還是樹葉物件，而是以一個統一的方式來操作。

　　而且對於安全性的實現，需要區分是樹枝物件還是樹葉物件。有時候，需要將物件進行型別轉換，卻發現型別資訊丟失了，只好強行轉換，這種型別轉換必然是不夠安全的。

　　因此在使用合成模式的時候，建議多采用透明性的實現方式。

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