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：**

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：**