大学计算机信息技术教程第四版课程设计
python单例模式设计背景
大学计算机信息技术教程是计算机科学与技术等专业的一门基础课程。为了提高学生的实践能力和解决实际问题的能力，一般在教学中设置一些课程设计任务。
本课程设计旨在帮助学生掌握计算机系统的设计和实现方法、掌握常见设计模式、能够独立完成小型软件系统的开发。
设计要求
1.设计一个包含至少3个模块的软件系统。
2.每个模块之间通过接口相互协作，模块之间的接口需要设计具有良好的可扩展性和可维护性，并使用面向对象编程的思想完成设计。
3.设计并实现至少3种设计模式，并在系统中应用。
4.考虑性能和安全问题，对系统进行必要的优化和加固。
5.编写系统文档和用户手册，并进行代码注释。
设计思路
需求分析
本系统是为了满足一个学生信息管理的需求，每个学生信息包括学号、姓名、性别、年龄和所在班级。系统包含三个模块，分别是学生信息录入模块、学生信息查询模块和学生信息修改模块。
设计模式
6.单例模式：用于保证全局只有一个唯一的学生信息管理对象，避免出现多个对象管理相同的数据，导致数据变化不一致。
7.工厂方法模式：用于生成学生信息管理对象，避免在多个模块中创建不同的学生信息管理对象，造成系统资源浪费，同时也方便后续扩展。
8.观察者模式：用于实现学生信息修改后的消息通知，便于及时更新其他相关模块的数据，
避免数据不一致。
系统组成
本系统分为三个模块，分别是：
学生信息录入模块
学生信息录入模块主要用于录入学生信息，包括学号、姓名、性别、年龄和所在班级等信息。
学生信息查询模块
学生信息查询模块主要用于查询学生信息，可根据学号、姓名、性别、年龄和所在班级等信息查询。
学生信息修改模块
学生信息修改模块主要用于修改学生信息，包括学号、姓名、性别、年龄和所在班级等信息。
设计实现
单例模式
class StudentInfoManager:
    _instance = None
    def __new__(cls):
        if not cls._instance:
            cls._instance = super().__new__(cls)
        return cls._instance
工厂方法模式
class StudentInfoManagerFactory:
    @staticmethod
    def create():
        return StudentInfoManager()
观察者模式
```python class StudentInfoManager: def init(self): self._observers = []
def add_observer(self, observer):
    self._observers.append(observer)
def remove_observer(self, observer):
    self._ve(observer)
def notify_observers(self):
    for observer in self._observers:
        observer.update()
class StudentInfoModifyObserver: def update(self): print(

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