计算流程的 Python OOP 设计模式

Question

我对 oop 比较陌生，并且有一个关于编写某种类型计算的最佳方法的快速问题。我很好奇是否存在解决此类问题的既定设计模式。

考虑一个化学工艺流程，您将具有温度、压力、流速等属性的材料 (a,b) 转化为最终产品 c。为了到达那里，我需要单元操作 D、E、F...，每个操作都有自己的一组属性（成本、大小等）。我只需要一个方向的信息流，因为闭环可能会增加复杂性（如果不是，我非常感谢了解闭环的工作原理）。

a,b --> D --> E --> F --> c

最终我希望能够做一个系统成本分析，我会总结 D、E、F 的成本属性。

我目前的处理方法是定义一个“材料”对象，然后让 D 继承材料，E 继承 D... c 继承 F，最后一个“系统”对象继承 c 来分析系统变量。由于我希望能够将 D、E、F 换成 G、H、I，因此还需要用于条件继承的代码，其中 D 必须能够接受输入 a、b（基于定义的属性）和出于同样的原因，E 能够继承 D。我不确定的一件事是对象 c 将如何理解如何总结所有继承对象的属性（可能基于对象/属性的一些一致命名约定？）。

抱歉这个有点冗长的问题 - 如果您知道 AspenPlus，我希望在 Python 中复制一个较小规模的版本（即没有求解器）。感谢您阅读本文！

Answer 1

我认为，在您的情况下，函数式编程实际上比 OOP 更适合，因为它归结为一组对“空白”材料的操作过程，这会产生一种新材料，实际上具有不同的属性。

如果我受限于 OOP，我会创建不同的类：

• MaterialType 基本上是字符串或枚举（a、b 和 c）
• 温度/压力等的外部属性
• 包含 Material_Type 和旨在转换材料类型的各种属性/函数的材料，例如，它可以包含具有无限外部属性列表的转换函数
• 进行所有操作的实验室

这里的对象 c 将是 Material 可以在不继承其他所有内容的情况下计算的 MaterialType。 由于您的示例非常抽象，因此很难提出准确的具体化，但我认为继承带来的问题多于解决方案。