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鸭子类型和多态

分类:Python   作者:edward   创建时间:2019年5月7日 17:11   pv:219   uv:212

在使⽤Python或设计Python的类的时候,都⼀定要把鸭⼦类型放在第⼀位。

鸭子类型

鸭子类型就是一些类或一些对象都实现了同一个功能的方法,其中方法名要一样。这样,这些类或对象就可以归为一种类型。这个在Python最初设计的时候就已经定义好了。

来看看维基百科对鸭子类型的解释:在程序设计中,鸭子类型(英语:duck typing)是动态类型的一种风格。在这种风格中,一个对象有效的语义,不是由继承自特定的类或实现特定的接口,而是由"当前方法和属性的集合"决定。这个概念的名字来源于由James Whitcomb Riley提出的鸭子测试(见下面的“历史”章节),“鸭子测试”可以这样表述:

“当看到一只鸟走起来像鸭子、游泳起来像鸭子、叫起来也像鸭子,那么这只鸟就可以被称为鸭子。”

在鸭子类型中,关注点在于对象的行为,能作什么;而不是关注对象所属的类型。

“当看到一只鸟走起来像鸭子、游泳起来像鸭子、叫起来也像鸭子,那么这只鸟就可以被称为鸭子。”

在鸭子类型中,关注点在于对象的行为,能作什么;而不是关注对象所属的类型。例如,在不使用鸭子类型的语言中,我们可以编写一个函数,它接受一个类型为"鸭子"的对象,并调用它的"走"和"叫"方法。在使用鸭子类型的语言中,这样的一个函数可以接受一个任意类型的对象,并调用它的"走"和"叫"方法。如果这些需要被调用的方法不存在,那么将引发一个运行时错误。任何拥有这样的正确的"走"和"叫"方法的对象都可被函数接受的这种行为引出了以上表述,这种决定类型的方式因此得名。

鸭子类型通常得益于"不"测试方法和函数中参数的类型,而是依赖文档、清晰的代码和测试来确保正确使用。

示例:

class Cat(object):
    def say(self):
        print('I am a cat')


class Dog(object):
    def say(self):
        print('I am a dog')


class Duck(object):
    def say(self):
        print('I am a duck')


class Company(object):
    def __init__(self, employee_list):
        self.employee = employee_list

    def __getitem__(self, item):
        return self.employee[item]


animal_list = [Cat, Dog, Duck]
for animal in animal_list:
    animal().say()

这三个类并没有继承任何一个父类,但是它们都有一个say方法。也就是说这三个类共同实现了同一个方法,只要定义了这个方法,就实现了多态,这就是鸭子类型。

多态

概念:同一操作作用于不同的对象,可以有不同的解释,产生不同的执行结果,这就是多态性。简单的说:就是用基类的引用指向子类的对象。

示例:

class Company(object):
    def __init__(self, employee_list):
        self.employee = employee_list

    def __getitem__(self, item):
        return self.employee[item]
company = Company(['edward', 'jack', 'john'])

a = ['mark1', 'mark2']
b = ['mark3', 'mark4']
name_tuple = ('mark5', 'mark6')
name_set = set()
name_set.add('mark7')
name_set.add('mark8')

# 只要是迭代类型就可以,不是必须是列表
a.extend(b)
a.extend(name_tuple)
a.extend(company)
a.extend(name_set)
print(a)

Python的魔法函数也是充分的利用了鸭子类型。Python内置的对象或类都会写入很多魔法函数,这些魔法函数就会被Python解释器本身识别。所以这些内置的类和对象就会有很多好用的特性,比如:可迭代、可调用、可以当做列表来处理(实现序列相关的魔法函数后)等。

鸭子类型和魔法函数构成了整个Python语言的基础或者说协议。

下面这张图片清楚的说明了type、object和class的关系,其中虚线代表实例,实线代表继承。

type、object和class关系