寻求适用于带模式切换的流过滤器的优化设计模式

核心场景 #

我常需处理字符流转换需求，核心逻辑是根据动态切换的模式调整转换规则，具体场景包括：

1. 方向映射 #

输入坐标元组，输出对应方向字符串：

2. 大小写切换 #

通过$字符触发大小写模式切换，输入输出对应关系：

3. 驼峰转下划线 #

将驼峰命名转换为下划线分隔的小写命名：

• 输入：getUserInput() → 输出：get_user_input()
• 输入：RedDeliciousApples → 输出：red_delicious_apples

4. 去除连续重复 #

规则：单个字符最多保留2次连续重复，多字词串仅保留一次：

当前实现痛点 #

我目前采用嵌套循环、大量if-else分支和布尔标志（如is_lowercase）实现，代码可读性差、冗余严重。例如大小写切换的初始实现：

import io

def eat_the_string(chars:str):
    strm = io.StringIO()
    is_lowercase = False
    for ch in chars:
        if ch == "$":
            is_lowercase = not is_lowercase
        else:
            if is_lowercase:
                print(ch.lower(), file=strm, sep="", end="")
            else:
                print(ch.upper(), file=strm, sep="", end="")
    return strm.getvalue()

我尝试用抽象基类重构了部分逻辑，将不同模式封装为独立类，但希望找到更通用的解决方案：

# 抽象基类重构示例
import io
from abc import ABC, abstractmethod

class PacAbstract(ABC):
    @abstractmethod
    def process_a_char(self, ch: str):
        pass

class PacModeLowercase(PacAbstract):
    def process_a_char(self, ch: str):
        return ch.lower()

class PacModeUppercase(PacAbstract):
    def process_a_char(self, ch: str):
        return ch.upper()

class PacMan(PacAbstract):
    def __init__(self, *, mode: str = "lower"):
        mode = mode.strip().lower()
        self._pac_mode = PacModeLowercase() if mode == "lower" else PacModeUppercase()

    def process_a_char(self, ch: str):
        return self._pac_mode.process_a_char(ch)

咨询问题 #

1. 针对这类带动态模式切换的流过滤器，最适合的设计模式是什么？
2. 如果暂时不确定模式名称，能否提供替代布尔标志的优雅实现伪代码？

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Toothpick Anemone