原创 | 设计模式第二篇，链式方法模式

Posted 2021-04-25 Python数据分析实例

大家好，这是设计模式专题的第二篇文章，我们一起来聊聊链式方法的设计模式。

链式方法也叫做流式方法，是一种相对比较新的概念，经常在流式计算或者类似的场景当中出现。举个例子，我们之前讲过的pyspark当中就用了这个模式，比如当我们处理rdd的时候，经过转换操作我们得到的仍然是一个rdd，直到遇到执行操作位置。dataframe也是一样的，我们转换阶段的操作我们可以连在一起写。

我们来看一个例子：

df.select("xx", "yy").withColumn("id", monotonically_increasing_id()).join(df2, ["id"], "left").join(df3, ["id"])

看出来了吗，因为中间的这些操作返回的结果都是dataframe，所以我们可以把它们写成一串。也就是流式操作的写法，Java8的一个重大特性就是支持了流式操作。所以当时Java8出来之后很多程序员很不适应，因为不习惯写这样的流式操作。

流式方法的好处非常明显，我们可以把一系列操作写在一行当中，通过一行代码实现一连串操作。但是Python的原生语言特性是不支持流式操作的，所以才需要通过设计模式来使它支持。这里的设计模式也非常简单，就只是利用了Python面向对象的实现方式而已。

返回其他对象

想要实现链式方法大概有两种方式，其实也不难理解，大家应该很容易想到。

第一种方式就是我们在方法当中return另外一个对象，这样我们在运行方法之后就可以继续调用实例的其他方法了。我们来看段代码：

class Person:

    def __init__(self, name, action):
        self.name = name
        self.action = action

    def do_action(self):
        print(self.name, self.action.name, end=' ')
        return self.action

这是一个Person的类，其中在init方法当中有一个action的参数。这个action明显是另外一个实例，我们在调用do_action的时候，会返回这个action。那么很明显，我们可以直接访问action的相关操作。

假设action这个实例当中有一个方法叫做operate，那么我们这个调用链路就可以写成：

action = Action()
person = Person('chengzhi', action)
person.do_action().operate()

这是一种实现方式，也就是在一个方法当中返回另外一个对象，这样我们可以继续调用返回对象的方法。除了这个方法之外，我们还可以返回自己。这种用法看起来比较少见，但是却是实实在在可行的。

返回self

我们之前在介绍Python面向对象当中相关概念的时候，曾经讲解过我们约定俗成需要在实例的方法当中放置一个参数self。这个参数self的作用和Java当中的this是一样的，只不过我们在Java当中隐去了这个变量，而在Python当中把它实实在在地写了出来。

这个self和this的用法都是一样的，就是实例自身的一个指针或者是引用。这样我们就可以在实例方法内部来调用实例中的其他一些变量。和Java当中的return this用法一样，我们在Python当中也可以返回self，因为self和类外部创建的实例是完全一样的。既然完全一样，那么我们自然也可以通过函数进行返回。

所以我们还可以这么写：

class Action:

    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def amount(self, val):
        print(val, end=' ')
        return self

    def stop(self):
        print('end, stop')

我们看下amount这个方法，在这个方法当中我们返回的结果是self，也就是返回了实例本身。这样做的目的很简单，就是为了实现链式调用。

我们把调用的代码写出来：

action = Action('record')
action.amount().stop()

由于amount返回的结果就是实例本身，也就是代码中的action，所以我们继续调用stop方法是完全可行的，这并不违反语法规则。所以在函数当中返回实例自身也可以实现链式调用，这是我们刚才提到的第二种方法。

我们可以把这两种方法结合起来，自己根据实际的需要定义需要的链式操作。比如如果我们把刚才说的这两个类写在一起的话，我们可以变成这样：

action = Action('action')
person = Person('person', action)
person.do_action().amount('5m').stop()

当然，如果你愿意还可以定义更多，但总体来说实现的两种方法就在这里了。

我是承志，衷心祝愿大家每天都有所收获。如果还喜欢今天的内容的话，请来一个三连支持吧~（点赞、在看、转发）

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