Я создаю прототип новой системы на Python;функциональность в основном числовая.
Важным требованием является возможность использования различных серверных частей линейной алгебры: от отдельных пользовательских реализаций до универсальных библиотек, таких как Numpy.Реализация линейной алгебры (то есть серверная часть) должна быть независимой от интерфейса.
Моя первоначальная архитектурная попытка заключается в следующем:
(1) Определить системный интерфейс
>>> v1 = Vector([1,2,3])
>>> v2 = Vector([4,5,6])
>>> print v1 * v2
>>> # prints "Vector([4, 10, 18])"
(2) Реализация кода, позволяющего использовать этот интерфейс независимо от серверной части
# this example uses numpy as the back-end, but I mean
# to do this for a general back-end
import numpy
def numpy_array(*args): # creates a numpy array from the arguments
return numpy.array(*args)
class VectorBase(type):
def __init__(cls, name, bases, attrs):
engine = attrs.pop("engine", None)
if not engine:
raise RuntimeError("you need to specify an engine")
# this implementation would change depending on `engine`
def new(cls, *args):
return numpy_array(*args)
setattr(cls, "new", classmethod(new))
class Vector(object):
__metaclass__ = VectorBase
# I could change this at run time
# and offer alternative back-ends
engine = "numpy"
@classmethod
def create(cls, v):
nv = cls()
nv._v = v
return nv
def __init__(self, *args):
self._v = None
if args:
self._v = self.new(*args)
def __repr__(self):
l = [item for item in self._v]
return "Vector(%s)" % repr(l)
def __mul__(self, other):
try:
return Vector.create(self._v * other._v)
except AttributeError:
return Vector.create(self._v * other)
def __rmul__(self, other):
return self.__mul__(other)
Этот простой пример работает следующим образом: класс Vector сохраняет ссылку на векторэкземпляр, созданный серверной частью (numpy.ndarray в примере);все арифметические вызовы реализуются интерфейсом, но их оценка откладывается до внутреннего уровня.
На практике интерфейс перегружает все соответствующие операторы и откладывает до внутреннего уровня (пример показывает только __mul__ и __rmul__, но вы можете следить, что то же самое будет сделано для каждой операции).
Я хочу потерять некоторую производительность в обмен на настраиваемость.Несмотря на то, что мой пример работает, он не чувствует себя хорошо - я бы испортил бэкэнд так много вызовов конструктора!Это требует другой реализации metaclass, позволяющей улучшить отсрочку вызова.
Итак, как бы вы порекомендовали мне реализовать эту функцию?Мне нужно подчеркнуть важность сохранения всех Vector экземпляров системы однородными и независимыми от конца линейной алгебры.