面试题：复杂业务场景下Python替代switch case的设计与实现

Question

假设有一个复杂的业务系统，涉及到多个模块的交互，每个模块有不同的操作类型，操作类型数量在50种以上，并且操作类型会根据业务发展不断增加。请设计一个基于Python的解决方案，使用合适的替代switch case的方式，确保系统具有良好的扩展性、可读性和维护性，并阐述你的设计思路和关键实现步骤。

Answer 1

设计思路

1. 使用字典映射替代switch case：Python 中没有传统的 switch case 语句，字典可以很好地实现类似功能。将操作类型作为键，对应的处理函数作为值，这样可以通过操作类型快速找到对应的处理逻辑。
2. 模块化设计：将每个模块的操作处理逻辑封装在独立的函数或类中，提高代码的可维护性和可读性。
3. 扩展性考虑：通过定义接口或抽象基类，使得新的操作类型可以方便地添加，只需要实现对应的处理函数并添加到字典映射中即可。

关键实现步骤

1. 定义操作处理函数：
   • 为每个操作类型定义一个处理函数。例如：

def operation_type_1():
    print("处理操作类型1")


def operation_type_2():
    print("处理操作类型2")

2. 创建字典映射：
   • 将操作类型与处理函数进行映射。假设操作类型用字符串表示：

operation_mapping = {
    "operation_type_1": operation_type_1,
    "operation_type_2": operation_type_2
}

3. 调用处理函数：
   • 根据实际的操作类型从字典中获取并调用相应的处理函数。

current_operation = "operation_type_1"
if current_operation in operation_mapping:
    operation_mapping[current_operation]()
else:
    print(f"未找到操作类型 {current_operation} 的处理函数")

4. 实现扩展性：
   • 当有新的操作类型时，只需要定义新的处理函数并添加到字典映射中。例如，新增操作类型 operation_type_3：

def operation_type_3():
    print("处理操作类型3")


operation_mapping["operation_type_3"] = operation_type_3

完整示例代码

# 定义操作处理函数
def operation_type_1():
    print("处理操作类型1")


def operation_type_2():
    print("处理操作类型2")


# 创建字典映射
operation_mapping = {
    "operation_type_1": operation_type_1,
    "operation_type_2": operation_type_2
}

# 调用处理函数
current_operation = "operation_type_1"
if current_operation in operation_mapping:
    operation_mapping[current_operation]()
else:
    print(f"未找到操作类型 {current_operation} 的处理函数")

# 新增操作类型及处理函数
def operation_type_3():
    print("处理操作类型3")


operation_mapping["operation_type_3"] = operation_type_3

实际业务场景下的优化

1. 参数传递：实际业务中，处理函数可能需要接收参数。可以修改处理函数定义以接收参数，并在调用时传递。
2. 错误处理：增加更完善的错误处理机制，例如在处理函数内部捕获异常并进行适当的处理，而不仅仅是在调用处判断操作类型是否存在。
3. 模块管理：将不同模块的操作处理函数放在不同的模块文件中，通过 import 导入并添加到字典映射中，提高代码的组织性。