Class 的動態組合

by thinker

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臨時有了一個$想法$，寫了一個 $Python$ 小工具， composite.py (文後)。緣起於 unittest 時，很難針對個別的功能進行測試。因為，有些 class 同時負責多種任務。例如，一個負責資料查詢的 class ，可能同時還得包括 權限檢查。例如:
{{{#!python
class query(object):
    def get_daily_total(self):
        if not is_authorized():
            raise error
        ....
    def get_monthly_total(self):
        if not is_authorized():
            raise error
        ....
}}}
由於 query 有進行身分檢查，於是測試 query 時，就得連權限系統一起進行測試。或許用功一點的 programmer ，會寫成一個 linkname:decorator http://en.wikipedia.org/wiki/Decorator_pattern
{{{#!python
class query(object):
    def get_daily_total(self):
        ....
    def get_monthly_total(self):
        ....

class authorized_query(query):
    def get_daily_total(self):
        if not is_authorized():
            raise error
        return query.get_daily_total(self)
    def get_monthly_total(self):
        if not is_authorized():
            raise error
        return query.get_monthly_total(self)
}}}
如此一來，或者你可以對 query 進行獨立的測試，但 authorized_query 的權限檢查功能，卻得和 query 一起測試。若試圖提供多種權限機制，讓使用者設計、選擇，另一方面要保護的對象又多如失毛時，類似 authorized_query 這樣的 class 將疊的像 101 一樣高 (refactoring out generic wrapper see: Nathanael Sch&#228;rli, St&#233;phane Ducasse, Oscar Nierstrasz and Andrew Black, linkname:["Traits: Composable Units of Behavior,"] http://www.iam.unibe.ch/~scg/Archive/Papers/Scha03aTraits.pdf , Proceedings of European Conference on Object-Oriented Programming (ECOOP'03), LNCS, vol. 2743, Springer Verlag, July 2003, pp. 248-274.)。如果你還要加上 cache 的功能，避免不必要的計算，於是隨著 aspect 的增加， class 將堆的如玉山雄偉。

這時侯， linkname:mixin http://en.wikipedia.org/wiki/Mixin 或 linkname:trait http://en.wikipedia.org/wiki/Trait_%28abstract_type%29 就變成一項很有利的工具。這裡提供的工具，和 mixin 有些差異，接近 trait ，但又不完全是。算是一個混合的作法。前面的例子，可改寫成
{{{#!python
class query(object):
    def real_get_daily_total(self):
        ....
    def real_get_monthly_total(self):
        ....

class authory(object):
    def get_daily_total(self):
        if not is_authorized():
            raise error
        return self._get_daily_total(self)
    def get_monthly_total(self):
        if not is_authorized():
            raise error
        return self._get_monthly_total(self)
    def _get_daily_total(self):
        raise NotImplementedError
    def _get_monthly_total(self):
        raise NotImplementedError

import composite
auth_query = composite.composite(query, authory)
composite.link(auth_query, authory._get_daily_total, query.real_get_daily_total)
composite.link(auth_query, authory._get_monthly_total, query.real_get_monthly_total)
}}}
`auth_query' 是組合 `query' 和 `authory' 動態產生的。 `authory' 定義了兩個待實作的 method (raise NotImplementedError)， 分別為 `_get_daily_total' 和 `_get_monthly_total' 。我們透過 `composite.link' 這個指令，將這兩個 method 重新指向 `query.real_get_daily_total' 和 `query.real_get_monthly_total' 。如此 `query' 和 `authory' 就能分藕 (decouple)。於是 `auth_query' 就能依使用者的設定，和不同的 authory 組合成新的 class 。

以前書中會將繼承寫的很萬能，但如果仔細回想 OO 的目的，會發覺基本的 reuse 都很難達到，要不然就要設計一個碩大的 framework 。事實上，傳統以繼承為主的 OO 存在許多難處，讓 programmer 到處受限，弄了一堆 pattern 也解決不了問題。 mixin 或 trait 之類的 class 組合工具，反而提供更多有彈性的，找回 OO 的初衷。或許我們應該更 open mind ，接受有別於傳統 OO 的更多可能性。

== 程式碼 ==
{{{#!python
## \file
# \brief Class composition tools.
#
# This is a set of tools to composing classes.
# It provides tools to generate a new class from other classes.
# It also includes tools to re-link methods from composed classes
# for the new class.
#
# With class composition tools, programmer can seperate concerns
# into classes.  The classes are tested independently and composed
# to create new classes from classes with different aspect.
#
# A composed class is dealing about an aspect of concern.  It
# is template class that some methods may are not implemented.
# Programmers use classes to generate a new class should
# re-link not implemented methods to the method provides by other
# composed classes to complete the implementation of the composed
# classes.

## \brief Composite classes to create a new class.
#
# It makes composed classes as base classes of the new class.
def composite(clz_name, *clazzs):
    new_clz = type(clz_name, clazzs, {})
    return new_clz

## \brief Re-link a source method to destination method.
#
# It relinks methods of a composition class.
def link(composition, src_method, dst_method):
    setattr(composition, src_method.__name__, dst_method)
    pass

## \brief Relink method pairs of a composition class.
def slink(composition, src_dst_pairs):
    for src, dst in src_dst_pairs:
	setattr(compsition, src.__name__, dst)
	pass
    pass
}}}

最後更新時間: 2007-11-11 23:23:20 CST | 引用

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