设计模式掌握设计模式，提升编程技能与项目质量设计模式分为哪三大类

本文目录导读：

单例模式(Singleton)
观察者模式(Observer)

设计模式是软件开发中的一种经验总结，它为解决特定问题提供了一种可重用的解决方案，作为一名优秀的评测编程专家，掌握设计模式将有助于提高你的编程技能，提升项目质量，以及在团队中更好地协作，本文将介绍一些常见的设计模式及其应用场景，帮助你更好地理解和运用这些模式。

单例模式(Singleton)

单例模式是一种创建型设计模式，它保证一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点，这种模式适用于那些需要频繁创建和销毁的对象，例如数据库连接、线程池等，通过使用单例模式，可以避免因为创建多个实例而导致的资源浪费和性能下降。

class Singleton:
    _instance = None
    def __new__(cls):
        if cls._instance is None:
            cls._instance = super().__new__(cls)
        return cls._instance

二、工厂方法模式(Factory Method)

工厂方法模式是一种创建型设计模式，它定义了一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类，工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类，在实际应用中，这可以使得代码更加灵活，易于扩展和维护。

from abc import ABC, abstractmethod
class Animal(ABC):
    @abstractmethod
    def speak(self):
        pass
class Dog(Animal):
    def speak(self):
        return "汪汪"
class Cat(Animal):
    def speak(self):
        return "喵喵"
class AnimalFactory:
    @staticmethod
    def create_animal(animal_type):
        if animal_type == "Dog":
            return Dog()
        elif animal_type == "Cat":
            return Cat()
        else:
            raise ValueError("Invalid animal type")

观察者模式(Observer)

观察者模式是一种行为型设计模式，它定义了对象之间的一对多依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新，观察者模式可以用于实现事件驱动、广播等场景。

from abc import ABC, abstractmethod
import threading
import time
class Subject(ABC):
    @abstractmethod
    def register_observer(self, observer):
        pass
    @abstractmethod
    def remove_observer(self, observer):
        pass
    @abstractmethod
    def notify_observers(self):
        pass
class ConcreteSubject(Subject):
    _observers = []
    _data = None
    def register_observer(self, observer):
        self._observers.append(observer)
        return self._observers.count(observer) > 0 and True or False
    def remove_observer(self, observer):
        self._observers.remove(observer)
        return self._observers.count(observer) > 0 and True or False
    def notify_observers(self):
        for observer in self._observers:
            observer.update(self)
            time.sleep(0.1)