Python开发Windows应用程序：面向对象的编程与设计模式（代码结构的艺术）

 # 1. Python面向对象编程基础** 面向对象编程（OOP）是一种编程范式，它将数据和操作数据的方法组织成对象。在Python中，OOP使用类和对象的概念来实现。 **类**是对象的蓝图，它定义了对象的属性和方法。**属性**存储对象的数据，而**方法**定义了对象可以执行的操作。 **对象**是类的实例，它具有类定义的属性和方法。对象可以与其他对象交互，并根据需要创建和销毁。OOP提供了代码重用、封装和多态性等好处，使其成为构建复杂和可维护应用程序的有效方法。 # 2. 面向对象编程中的设计模式 ### 2.1 创建型模式 创建型模式提供了一种创建对象的机制，以提高代码的可重用性和灵活性。 #### 2.1.1 工厂方法模式 **定义：** 工厂方法模式定义了一个创建对象的方法，它允许子类改变该方法来改变创建对象的类型。 **优点：** * 解耦创建对象的过程和具体的对象类型。 * 提高代码的可扩展性，允许在不修改现有代码的情况下添加新类型。 **代码示例：** ```python class ShapeFactory: def create_shape(self, shape_type): if shape_type == "circle": return Circle() elif shape_type == "square": return Square() else: raise ValueError("Invalid shape type") class Circle: def draw(self): print("Drawing a circle") class Square: def draw(self): print("Drawing a square") # 使用工厂方法创建对象 factory = ShapeFactory() circle = factory.create_shape("circle") square = factory.create_shape("square") # 调用对象的方法 circle.draw() square.draw() ``` **逻辑分析：** * `ShapeFactory` 类定义了 `create_shape` 方法，该方法根据传入的 `shape_type` 参数创建不同的形状对象。 * 子类 `Circle` 和 `Square` 实现 `draw` 方法来绘制相应的形状。 * 通过 `ShapeFactory` 创建形状对象，解耦了创建过程和具体的对象类型。 #### 2.1.2 单例模式 **定义：** 单例模式确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。 **优点：** * 保证全局范围内只有一个对象实例。 * 减少内存消耗，避免创建多个相同对象的开销。 **代码示例：**