前言

Python 開發(fā)者可能都聽說過鴨子類型和猴子補(bǔ)丁這兩個(gè)詞，即使沒聽過，也大概率寫過相關(guān)的代碼，只不過并不了解其背后的技術(shù)要點(diǎn)是這兩個(gè)詞而已。

我最近在面試候選人的時(shí)候，也會(huì)問這兩個(gè)概念，很多人答的也并不是很好。但是當(dāng)我向他們解釋完之后，普遍都會(huì)恍然大悟：“哦，是這個(gè)啊，我用過”。

所以，我決定來寫一篇文章，探討一下這兩個(gè)技術(shù)。

鴨子類型

引用維基百科中的一段解釋：

鴨子類型（duck typing）在程序設(shè)計(jì)中是動(dòng)態(tài)類型的一種風(fēng)格。在這種風(fēng)格中，一個(gè)對(duì)象有效的語義，不是由繼承自特定的類或?qū)崿F(xiàn)特定的接口，而是由"當(dāng)前方法和屬性的集合"決定。

更通俗一點(diǎn)的說：

當(dāng)看到一只鳥走起來像鴨子、游泳起來像鴨子、叫起來也像鴨子，那么這只鳥就可以被稱為鴨子。

也就是說，在鴨子類型中，關(guān)注點(diǎn)在于對(duì)象的行為，能作什么；而不是關(guān)注對(duì)象所屬的類型。

我們看一個(gè)例子，更形象地展示一下：

# 這是一個(gè)鴨子（Duck）類
class Duck:
? ? def eat(self):
? ? ? ? print("A duck is eating...")

? ? def walk(self):
? ? ? ? print("A duck is walking...")


# 這是一個(gè)狗（Dog）類
class Dog:
? ? def eat(self):
? ? ? ? print("A dog is eating...")

? ? def walk(self):
? ? ? ? print("A dog is walking...")


def animal(obj):
? ? obj.eat()
? ? obj.walk()


if __name__ == '__main__':
? ? animal(Duck())
? ? animal(Dog())

程序輸出：

A duck is eating...
A duck is walking...
A dog is eating...
A dog is walking...

Python 是一門動(dòng)態(tài)語言，沒有嚴(yán)格的類型檢查。只要 Duck 和 Dog 分別實(shí)現(xiàn)了 eat 和 walk 方法就可以直接調(diào)用。

再比如 list.extend() 方法，除了 list 之外，dict 和 tuple 也可以調(diào)用，只要它是可迭代的就都可以調(diào)用。

看過上例之后，應(yīng)該對(duì)「對(duì)象的行為」和「對(duì)象所屬的類型」有更深的體會(huì)了吧。

再擴(kuò)展一點(diǎn)，其實(shí)鴨子類型和接口挺像的，只不過沒有顯式定義任何接口。

比如用 Go 語言來實(shí)現(xiàn)鴨子類型，代碼是這樣的：

package main

import "fmt"

// 定義接口，包含 Eat 方法
type Duck interface {
?Eat()
}

// 定義 Cat 結(jié)構(gòu)體，并實(shí)現(xiàn) Eat 方法
type Cat struct{}

func (c *Cat) Eat() {
?fmt.Println("cat eat")
}

// 定義 Dog 結(jié)構(gòu)體，并實(shí)現(xiàn) Eat 方法
type Dog struct{}

func (d *Dog) Eat() {
?fmt.Println("dog eat")
}

func main() {
?var c Duck = &Cat{}
?c.Eat()

?var d Duck = &Dog{}
?d.Eat()

?s := []Duck{
? &Cat{},
? &Dog{},
?}
?for _, n := range s {
? n.Eat()
?}
}

通過顯式定義一個(gè) Duck 接口，每個(gè)結(jié)構(gòu)體實(shí)現(xiàn)接口中的方法來實(shí)現(xiàn)。

猴子補(bǔ)丁

猴子補(bǔ)?。∕onkey Patch）的名聲不太好，因?yàn)樗鼤?huì)在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)修改模塊、類或函數(shù)，通常是添加功能或修正缺陷。

猴子補(bǔ)丁在內(nèi)存中發(fā)揮作用，不會(huì)修改源碼，因此只對(duì)當(dāng)前運(yùn)行的程序?qū)嵗行А?/p>

但如果濫用的話，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)難以理解和維護(hù)。

主要有兩個(gè)問題：

• 補(bǔ)丁會(huì)破壞封裝，通常與目標(biāo)緊密耦合，因此很脆弱
• 打了補(bǔ)丁的兩個(gè)庫可能相互牽絆，因?yàn)榈诙€(gè)庫可能會(huì)撤銷第一個(gè)庫的補(bǔ)丁

所以，它被視為臨時(shí)的變通方案，不是集成代碼的推薦方式。

按照慣例，還是舉個(gè)例子來說明：

# 定義一個(gè)Dog類
class Dog:
? ? def eat(self):
? ? ? ? print("A dog is eating ...")

# 在類的外部給 Dog 類添加猴子補(bǔ)丁
def walk(self):
? ? print("A dog is walking ...")

Dog.walk = walk

# 調(diào)用方式與類的內(nèi)部定義的屬性和方法一樣
dog = Dog()
dog.eat()
dog.walk()

程序輸出：

A dog is eating ...
A dog is walking ...

這里相當(dāng)于在類的外部給 Dog 類增加了一個(gè) walk 方法，而調(diào)用方式與類的內(nèi)部定義的屬性和方法一樣。

再舉一個(gè)比較實(shí)用的例子，比如我們常用的 json 標(biāo)準(zhǔn)庫，如果說想用性能更高的 ujson 代替的話，那勢必需要將每個(gè)文件的引入：

import json

改成：

import ujson as json

如果這樣改起來成本就比較高了。這個(gè)時(shí)候就可以考慮使用猴子補(bǔ)丁，只需要在程序入口加上：

import json ?
import ujson ?

def monkey_patch_json(): ?
? ? json.__name__ = 'ujson' ?
? ? json.dumps = ujson.dumps ?
? ? json.loads = ujson.loads ?

monkey_patch_json()

這樣在以后調(diào)用 dumps 和 loads 方法的時(shí)候就是調(diào)用的 ujson 包，還是很方便的。

但猴子補(bǔ)丁就是一把雙刃劍，問題也在上文中提到了，看需，謹(jǐn)慎使用吧。

總結(jié)

到此這篇關(guān)于Python中鴨子類型和猴子補(bǔ)丁的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python鴨子類型和猴子補(bǔ)丁內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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