Python Pattern Observer: Des Exemples, Des Conseils?

je pense que les gens dans les autres réponses exagèrent. Vous pouvez facilement réaliser des événements en Python avec moins de 15 lignes de code.

Vous simple avez deux classes: Event et Observer . Toute classe qui veut écouter un événement, doit hériter de l'Observateur et de l'ensemble de l'écouter (observer) pour un événement précis. Lorsqu'un Event est instancié et lancé, tous les observateurs écoutant cet événement exécuteront les fonctions de rappel spécifiées.

class Observer():
    _observers = []
    def __init__(self):
        self._observers.append(self)
        self._observables = {}
    def observe(self, event_name, callback):
        self._observables[event_name] = callback


class Event():
    def __init__(self, name, data, autofire = True):
        self.name = name
        self.data = data
        if autofire:
            self.fire()
    def fire(self):
        for observer in Observer._observers:
            if self.name in observer._observables:
                observer._observables[self.name](self.data)

exemple :

class Room(Observer):

    def __init__(self):
        print("Room is ready.")
        Observer.__init__(self) # Observer's init needs to be called
    def someone_arrived(self, who):
        print(who + " has arrived!")

room = Room()
room.observe('someone arrived',  room.someone_arrived)

Event('someone arrived', 'Lenard')

sortie:

Room is ready.
Lenard has arrived!

encore quelques approches...

exemple: le module de journalisation

peut-être que tout ce dont vous avez besoin est de passer de stderr au module logging de Python, qui a un modèle de publication/Abonnement puissant.

il est facile de commencer à produire des journaux.

# producer
import logging

log = logging.getLogger("myjobs")  # that's all the setup you need

class MyJob(object):
    def run(self):
        log.info("starting job")
        n = 10
        for i in range(n):
            log.info("%.1f%% done" % (100.0 * i / n))
        log.info("work complete")

du côté des consommateurs, il y a un peu plus de travail. Malheureusement, la configuration de l'enregistreur de sortie prend, comme, 7 lignes de code entières à faire. ;)

# consumer
import myjobs, sys, logging

if user_wants_log_output:
    ch = logging.StreamHandler(sys.stderr)
    ch.setLevel(logging.INFO)
    formatter = logging.Formatter(
        "%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s")
    ch.setFormatter(formatter)
    myjobs.log.addHandler(ch)
    myjobs.log.setLevel(logging.INFO)

myjobs.MyJob().run()

d'un autre côté, il y a une quantité incroyable de choses dans le paquet de journalisation. Si vous avez besoin d'envoyer des données de journal à un ensemble rotatif de dossiers, une adresse e-mail, et le journal D'événement de Windows, vous êtes couverts.

exemple: observateur le plus simple possible

Mais vous n'avez pas besoin d'utiliser une bibliothèque. Un moyen extrêmement simple de soutenir les observateurs est d'appeler une méthode qui ne rien.

# producer
class MyJob(object):
    def on_progress(self, pct):
        """Called when progress is made. pct is the percent complete.
        By default this does nothing. The user may override this method
        or even just assign to it."""
        pass

    def run(self):
        n = 10
        for i in range(n):
            self.on_progress(100.0 * i / n)
        self.on_progress(100.0)

# consumer
import sys, myjobs
job = myjobs.MyJob()
job.on_progress = lambda pct: sys.stdout.write("%.1f%% done\n" % pct)
job.run()

parfois, au lieu d'écrire une lambda, on peut dire job.on_progress = progressBar.update , ce qui est bien.

c'est aussi simple que possible. Un inconvénient est qu'il ne supporte pas naturellement plusieurs auditeurs s'abonnant aux mêmes événements.

Exemple: C#, comme les événements

avec un peu de code de support, vous pouvez obtenir des évènements de type C en Python. Voici le code:

# glue code
class event(object):
    def __init__(self, func):
        self.__doc__ = func.__doc__
        self._key = ' ' + func.__name__
    def __get__(self, obj, cls):
        try:
            return obj.__dict__[self._key]
        except KeyError, exc:
            be = obj.__dict__[self._key] = boundevent()
            return be

class boundevent(object):
    def __init__(self):
        self._fns = []
    def __iadd__(self, fn):
        self._fns.append(fn)
        return self
    def __isub__(self, fn):
        self._fns.remove(fn)
        return self
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        for f in self._fns[:]:
            f(*args, **kwargs)

Le producteur déclare l'événement à l'aide d'un décorateur:

# producer
class MyJob(object):
    @event
    def progress(pct):
        """Called when progress is made. pct is the percent complete."""

    def run(self):
        n = 10
        for i in range(n+1):
            self.progress(100.0 * i / n)

#consumer
import sys, myjobs
job = myjobs.MyJob()
job.progress += lambda pct: sys.stdout.write("%.1f%% done\n" % pct)
job.run()

cela fonctionne exactement comme le code" simple observer "ci-dessus, mais vous pouvez ajouter autant d'auditeurs que vous voulez en utilisant += . (Contrairement à C#, il n'y a pas de type de gestionnaire d'événements, vous n'avez pas à new EventHandler(foo.bar) lorsque vous vous abonnez à un événement, et vous n'avez pas à vérifier null Avant de virer l'événement. Comme C#, les événements ne font pas d'exceptions.)

comment choisir

si logging fait tout ce dont vous avez besoin, utilisez cela. Sinon faire la chose la plus simple qui fonctionne pour vous. La chose à noter est que vous n'avez pas besoin de prendre une grande dépendance externe.

Que Diriez-vous d'une implémentation où les objets ne sont pas gardés vivants juste parce qu'ils observent quelque chose? Ci-dessous, veuillez trouver une implémentation du pattern observer avec les fonctionnalités suivantes:

1. L'Usage est pythonique. Pour ajouter un observateur à une méthode liée .bar de l'instance foo , il suffit de faire foo.bar.addObserver(observer) .
2. les observateurs ne sont pas maintenus en vie en tant qu'observateurs. En d'autres termes, le code de l'observateur utilise non de solides références.
3. pas de sous-classe nécessaire (descripteurs ftw).
4. peut être utilisé avec des types inhashables.
5. Peut être utilisé autant de fois que vous voulez dans une seule classe.
6. (bonus) à partir d'aujourd'hui le code existe dans un bon paquet téléchargeable, installable sur github .

voici le code (le paquet github ou PyPI package ont le plus jusqu'à la date de mise en œuvre):

import weakref
import functools

class ObservableMethod(object):
    """
    A proxy for a bound method which can be observed.

    I behave like a bound method, but other bound methods can subscribe to be
    called whenever I am called.
    """

    def __init__(self, obj, func):
        self.func = func
        functools.update_wrapper(self, func)
        self.objectWeakRef = weakref.ref(obj)
        self.callbacks = {}  #observing object ID -> weak ref, methodNames

    def addObserver(self, boundMethod):
        """
        Register a bound method to observe this ObservableMethod.

        The observing method will be called whenever this ObservableMethod is
        called, and with the same arguments and keyword arguments. If a
        boundMethod has already been registered to as a callback, trying to add
        it again does nothing. In other words, there is no way to sign up an
        observer to be called back multiple times.
        """
        obj = boundMethod.__self__
        ID = id(obj)
        if ID in self.callbacks:
            s = self.callbacks[ID][1]
        else:
            wr = weakref.ref(obj, Cleanup(ID, self.callbacks))
            s = set()
            self.callbacks[ID] = (wr, s)
        s.add(boundMethod.__name__)

    def discardObserver(self, boundMethod):
        """
        Un-register a bound method.
        """
        obj = boundMethod.__self__
        if id(obj) in self.callbacks:
            self.callbacks[id(obj)][1].discard(boundMethod.__name__)

    def __call__(self, *arg, **kw):
        """
        Invoke the method which I proxy, and all of it's callbacks.

        The callbacks are called with the same *args and **kw as the main
        method.
        """
        result = self.func(self.objectWeakRef(), *arg, **kw)
        for ID in self.callbacks:
            wr, methodNames = self.callbacks[ID]
            obj = wr()
            for methodName in methodNames:
                getattr(obj, methodName)(*arg, **kw)
        return result

    @property
    def __self__(self):
        """
        Get a strong reference to the object owning this ObservableMethod

        This is needed so that ObservableMethod instances can observe other
        ObservableMethod instances.
        """
        return self.objectWeakRef()


class ObservableMethodDescriptor(object):

    def __init__(self, func):
        """
        To each instance of the class using this descriptor, I associate an
        ObservableMethod.
        """
        self.instances = {}  # Instance id -> (weak ref, Observablemethod)
        self._func = func

    def __get__(self, inst, cls):
        if inst is None:
            return self
        ID = id(inst)
        if ID in self.instances:
            wr, om = self.instances[ID]
            if not wr():
                msg = "Object id %d should have been cleaned up"%(ID,)
                raise RuntimeError(msg)
        else:
            wr = weakref.ref(inst, Cleanup(ID, self.instances))
            om = ObservableMethod(inst, self._func)
            self.instances[ID] = (wr, om)
        return om

    def __set__(self, inst, val):
        raise RuntimeError("Assigning to ObservableMethod not supported")


def event(func):
    return ObservableMethodDescriptor(func)


class Cleanup(object):
    """
    I manage remove elements from a dict whenever I'm called.

    Use me as a weakref.ref callback to remove an object's id from a dict
    when that object is garbage collected.
    """
    def __init__(self, key, d):
        self.key = key
        self.d = d

    def __call__(self, wr):
        del self.d[self.key]

pour utiliser ceci, nous décorons simplement des méthodes que nous voulons rendre observables avec @event . Voici un exemple

class Foo(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    @event
    def bar(self):
        print("%s called bar"%(self.name,))

    def baz(self):
        print("%s called baz"%(self.name,))

a = Foo('a')
b = Foo('b')
a.bar.addObserver(b.bar)
a.bar()

à Partir de wikipedia :

from collections import defaultdict

class Observable (defaultdict):

  def __init__ (self):
      defaultdict.__init__(self, object)

  def emit (self, *args):
      '''Pass parameters to all observers and update states.'''
      for subscriber in self:
          response = subscriber(*args)
          self[subscriber] = response

  def subscribe (self, subscriber):
      '''Add a new subscriber to self.'''
      self[subscriber]

  def stat (self):
      '''Return a tuple containing the state of each observer.'''
      return tuple(self.values())

L'Observable est utilisé comme ceci.

myObservable = Observable ()

# subscribe some inlined functions.
# myObservable[lambda x, y: x * y] would also work here.
myObservable.subscribe(lambda x, y: x * y)
myObservable.subscribe(lambda x, y: float(x) / y)
myObservable.subscribe(lambda x, y: x + y)
myObservable.subscribe(lambda x, y: x - y)

# emit parameters to each observer
myObservable.emit(6, 2)

# get updated values
myObservable.stat()         # returns: (8, 3.0, 4, 12)

basé sur la réponse de Jason, j'ai implémenté L'exemple D'événements de type C#comme un module python complet incluant de la documentation et des tests. J'aime la fantaisie pythonic trucs :)

donc, si vous voulez une solution prête à l'emploi, vous pouvez simplement utiliser le code sur github .

Exemple: tordu journal des observateurs

pour inscrire un observateur yourCallable() (appelant qui accepte un dictionnaire) pour recevoir tous les événements log (en plus de tout autre observateur):

twisted.python.log.addObserver(yourCallable)

exemple: exemple producteur/consommateur complet

De Torsadée Python liste de diffusion:

#!/usr/bin/env python
"""Serve as a sample implementation of a twisted producer/consumer
system, with a simple TCP server which asks the user how many random
integers they want, and it sends the result set back to the user, one
result per line."""

import random

from zope.interface import implements
from twisted.internet import interfaces, reactor
from twisted.internet.protocol import Factory
from twisted.protocols.basic import LineReceiver

class Producer:
    """Send back the requested number of random integers to the client."""
    implements(interfaces.IPushProducer)
    def __init__(self, proto, cnt):
        self._proto = proto
        self._goal = cnt
        self._produced = 0
        self._paused = False
    def pauseProducing(self):
        """When we've produced data too fast, pauseProducing() will be
called (reentrantly from within resumeProducing's transport.write
method, most likely), so set a flag that causes production to pause
temporarily."""
        self._paused = True
        print('pausing connection from %s' % (self._proto.transport.getPeer()))
    def resumeProducing(self):
        self._paused = False
        while not self._paused and self._produced < self._goal:
            next_int = random.randint(0, 10000)
            self._proto.transport.write('%d\r\n' % (next_int))
            self._produced += 1
        if self._produced == self._goal:
            self._proto.transport.unregisterProducer()
            self._proto.transport.loseConnection()
    def stopProducing(self):
        pass

class ServeRandom(LineReceiver):
    """Serve up random data."""
    def connectionMade(self):
        print('connection made from %s' % (self.transport.getPeer()))
        self.transport.write('how many random integers do you want?\r\n')
    def lineReceived(self, line):
        cnt = int(line.strip())
        producer = Producer(self, cnt)
        self.transport.registerProducer(producer, True)
        producer.resumeProducing()
    def connectionLost(self, reason):
        print('connection lost from %s' % (self.transport.getPeer()))
factory = Factory()
factory.protocol = ServeRandom
reactor.listenTCP(1234, factory)
print('listening on 1234...')
reactor.run()

Une approche fonctionnelle de l'observateur du design:

def add_listener(obj, method_name, listener):

    # Get any existing listeners
    listener_attr = method_name + '_listeners'
    listeners = getattr(obj, listener_attr, None)

    # If this is the first listener, then set up the method wrapper
    if not listeners:

        listeners = [listener]
        setattr(obj, listener_attr, listeners)

        # Get the object's method
        method = getattr(obj, method_name)

        @wraps(method)
        def method_wrapper(*args, **kwags):
            method(*args, **kwags)
            for l in listeners:
                l(obj, *args, **kwags) # Listener also has object argument

        # Replace the original method with the wrapper
        setattr(obj, method_name, method_wrapper)

    else:
        # Event is already set up, so just add another listener
        listeners.append(listener)


def remove_listener(obj, method_name, listener):

    # Get any existing listeners
    listener_attr = method_name + '_listeners'
    listeners = getattr(obj, listener_attr, None)

    if listeners:
        # Remove the listener
        next((listeners.pop(i)
              for i, l in enumerate(listeners)
              if l == listener),
             None)

        # If this was the last listener, then remove the method wrapper
        if not listeners:
            method = getattr(obj, method_name)
            delattr(obj, listener_attr)
            setattr(obj, method_name, method.__wrapped__)

ces méthodes peuvent ensuite être utilisées pour ajouter un auditeur à n'importe quelle méthode de classe. Par exemple:

class MyClass(object):

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

    def some_method(self, num, string):
        print('method:', num, string)

def listener_method(obj, num, string):
    print('listener:', num, string, obj.prop)

my = MyClass('my_prop')

add_listener(my, 'some_method', listener_method)
my.some_method(42, 'with listener')

remove_listener(my, 'some_method', listener_method)
my.some_method(42, 'without listener')

et la sortie est:

method: 42 with listener
listener: 42 with listener my_prop
method: 42 without listener