python如何模块化编程

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mob64ca12dfd1d5 2024-12-01 05:35:18 ©著作权

文章标签 UI Database 模块化编程 文章分类 Python 后端开发

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Python模块化编程项目方案

模块化编程是一种将复杂程序分解为小的、独立的模块的设计理念。通过模块化，代码可以更易于阅读、维护和重用。本文将介绍如何在Python中实现模块化编程，并通过一个简单的项目示例来演示模块化的优势。

项目背景

我们将构建一个简单的图书管理系统。该系统允许用户添加图书、查询图书及删除图书等基本功能。为了实现这一目的，我们将把系统分为几个模块，包括用户界面（UI）、数据管理（Database）和业务逻辑（Business Logic）。

模块划分

项目将被划分为三个主要模块如下：

UI模块：处理用户输入和输出。
Database模块：用于存储和管理图书数据。
Business Logic模块：包含处理图书信息的核心逻辑。

类图

我们可以用以下类图来展示系统的结构：

classDiagram
    class Book {
        +String title
        +String author
        +String isbn
        +setInfo(title: String, author: String, isbn: String)
        +getInfo() String
    }

    class Database {
        +List<Book> books
        +addBook(book: Book)
        +removeBook(isbn: String)
        +findBook(isbn: String) Book
    }

    class UI {
        +displayBooks(books: List<Book>)
        +getUserInput() String
    }

    class Library {
        +Database db
        +UI ui
        +run()
    }

    Library --> Database
    Library --> UI

模块实现

接下来，我们将详细介绍每个模块的实现。

1. Book类

首先定义一个Book类，用来表示图书对象。

class Book:
    def __init__(self, title: str, author: str, isbn: str):
        self.title = title
        self.author = author
        self.isbn = isbn

    def set_info(self, title: str, author: str, isbn: str):
        self.title = title
        self.author = author
        self.isbn = isbn

    def get_info(self) -> str:
        return f"Title: {self.title}, Author: {self.author}, ISBN: {self.isbn}"

2. Database模块

创建Database类，用于管理图书信息。

class Database:
    def __init__(self):
        self.books = []

    def add_book(self, book: Book):
        self.books.append(book)

    def remove_book(self, isbn: str):
        self.books = [book for book in self.books if book.isbn != isbn]

    def find_book(self, isbn: str) -> Book:
        for book in self.books:
            if book.isbn == isbn:
                return book
        return None

3. UI模块

创建UI类，用于与用户交互。

class UI:
    def display_books(self, books: list):
        for book in books:
            print(book.get_info())

    def get_user_input(self) -> str:
        return input("Enter command (add/view/remove/exit): ")

4. Business Logic模块

创建Library类，整合以上模块。

class Library:
    def __init__(self):
        self.db = Database()
        self.ui = UI()

    def run(self):
        while True:
            command = self.ui.get_user_input()
            if command == 'add':
                title = input("Enter book title: ")
                author = input("Enter book author: ")
                isbn = input("Enter book ISBN: ")
                book = Book(title, author, isbn)
                self.db.add_book(book)
            elif command == 'view':
                self.ui.display_books(self.db.books)
            elif command == 'remove':
                isbn = input("Enter ISBN of book to remove: ")
                self.db.remove_book(isbn)
            elif command == 'exit':
                print("Exiting...")
                break
            else:
                print("Invalid command.")