鴨子類型基本定義

首先Python不支持多態(tài)，也不用支持多態(tài)，python是一種多態(tài)語言，崇尚鴨子類型。

以下是維基百科中對(duì)鴨子類型得論述：

在程序設(shè)計(jì)中，鴨子類型（英語：duck typing）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。這個(gè)概念的名字來源于由James Whitcomb Riley提出的鴨子測(cè)試，“鴨子測(cè)試”可以這樣表述：

“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。”

在鴨子類型中，關(guān)注的不是對(duì)象的類型本身，而是它是如何使用的。例如，在不使用鴨子類型的語言中，我們可以編寫一個(gè)函數(shù)，它接受一個(gè)類型為鴨的對(duì)象，并調(diào)用它的走和叫方法。在使用鴨子類型的語言中，這樣的一個(gè)函數(shù)可以接受一個(gè)任意類型的對(duì)象，并調(diào)用它的走和叫方法。如果這些需要被調(diào)用的方法不存在，那么將引發(fā)一個(gè)運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤。任何擁有這樣的正確的走和叫方法的對(duì)象都可被函數(shù)接受的這種行為引出了以上表述，這種決定類型的方式因此得名。

鴨子類型通常得益于不測(cè)試方法和函數(shù)中參數(shù)的類型，而是依賴文檔、清晰的代碼和測(cè)試來確保正確使用。從靜態(tài)類型語言轉(zhuǎn)向動(dòng)態(tài)類型語言的用戶通常試圖添加一些靜態(tài)的（在運(yùn)行之前的）類型檢查，從而影響了鴨子類型的益處和可伸縮性，并約束了語言的動(dòng)態(tài)特性。

python中的具體實(shí)現(xiàn)

下面的代碼就是一個(gè)簡(jiǎn)單的鴨子類型

class duck():
  def walk(self):
    print('I walk like a duck')
  def swim(self):
    print('i swim like a duck')

class person():
  def walk(self):
    print('this one walk like a duck') 
  def swim(self):
    print('this man swim like a duck')

對(duì)于一個(gè)鴨子類型來說，我們并不關(guān)心這個(gè)對(duì)象的類型本身或是這個(gè)類繼承，而是這個(gè)類是如何被使用的。我們可以通過下面的代碼來調(diào)用這些類的方法。

def watch_duck(animal):
  animal.walk()
  animal.swim()

small_duck = duck()
watch_duck(small_duck)

output >> 
I walk like a duck
i swim like a duck


duck_like_man = person()
watch_duck(duck_like_man)

output >> 
this one walk like a duck
this man swim like a duck


class Lame_Foot_Duck():
  def swim(self):
    print('i am lame but i can swim')

lame_duck = Lame_Foot_Duck()
watch_duck(lame_duck)

output >>
AttributeError: Lame_Foot_Duck instance has no attribute 'walk'

watch_duck函數(shù)接收這個(gè)類的對(duì)象，然后并沒有檢查對(duì)象的類型，而是直接調(diào)用這個(gè)對(duì)象的走和游的方法，如果所需要的方法不存在就報(bào)錯(cuò)。

具體在python中鴨子類型的體現(xiàn)如下面的代碼所示

class CollectionClass():
  lists = [1,2,3,4]
  def __getitem__(self, index):
    return self.lists[index]

iter_able_object = CollectionClass()

class Another_iterAbleClass():
  lists=[1,2,3,4]
  list_position = -1

  def __iter__(self):
    return self

  def next(self): #還有更簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)，使用生成器或迭代器什么的:)
    self.list_position += 1
    if self.list_position >3:
      raise StopIteration
    return self.lists[self.list_position]

another_iterable_object=Another_iterAbleClass()

print(iter_able_object[1])
print(iter_able_object[1:3])
output>>
2
[2, 3]

another_iterable_object[2]
output>>
Traceback (most recent call last):
 File "/Users/steinliber/a.py", line 32, in <module>
  another_iterable_object[2]
TypeError: 'Another_iterAbleClass' object does not support indexing

print(next(another_iterable_object))
output>>
1
print(next(another_iterable_object))
output>>
2

print(next(iter_able_object))
output>>
Traceback (most recent call last):
 File "/Users/steinliber/a.py", line 29, in <module>
  print(next(iter_able_object))
TypeError: IterAbleClass object is not an iterator

在python把上述代碼的實(shí)現(xiàn)方法叫做protocol（協(xié)議），這些protocol可以看作是通知型的接口，它規(guī)定了調(diào)用方使用該功能要調(diào)用對(duì)象的哪些方法，被調(diào)用方要實(shí)現(xiàn)哪些方法才能完成這個(gè)功能。它和java中的接口區(qū)別在于java中的接口功能實(shí)現(xiàn)需要通過繼承，繼承的類必須實(shí)現(xiàn)接口中的所有的抽象方法，所以在Java中強(qiáng)調(diào)的是類型的概念，而python中的protocol更多的是通知性的，一個(gè)函數(shù)規(guī)定要實(shí)現(xiàn)某個(gè)功能需要調(diào)用傳入對(duì)象的哪些方法，所有實(shí)現(xiàn)這些方法的類就可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。

具體從上面兩個(gè)類來說，第一個(gè)類實(shí)現(xiàn)了__getitem__方法,那python的解釋器就會(huì)把它當(dāng)做一個(gè)collection，就可以在這個(gè)類的對(duì)象上使用切片,獲取子項(xiàng)等方法，第二個(gè)類實(shí)現(xiàn)了__iter__和next方法，python就會(huì)認(rèn)為它是一個(gè)iterator，就可以在這個(gè)類的對(duì)象上通過循環(huán)來獲取各個(gè)子項(xiàng)。一個(gè)類可以實(shí)現(xiàn)它有能力實(shí)現(xiàn)的方法，并只能被用于在它有意義的情況下。

這兩個(gè)類和上面的鴨子類相比較，其實(shí)用于切邊的[](它其實(shí)調(diào)用的是python的slice函數(shù))和用于循環(huán)的iter()就相當(dāng)于watch_duck函數(shù)，這些函數(shù)都接收任意類的對(duì)象，并調(diào)用實(shí)現(xiàn)功能所需要的對(duì)象中的方法來實(shí)現(xiàn)功能，若該函數(shù)中調(diào)用的方法對(duì)象里面不存在，就報(bào)錯(cuò)。

從上面可以看出，python鴨子類型的靈活性在于它關(guān)注的是這個(gè)所調(diào)用的對(duì)象是如何被使用的，而沒有關(guān)注對(duì)象類型的本身是什么。所以在python中使用isinstance來判斷傳入?yún)?shù)的類型是不提倡的，更pythonic的方法是直接使用傳入的參數(shù)，通過try，except來處理傳入?yún)?shù)不符合要求的情況。我們應(yīng)該通過傳入對(duì)象的能力而不是傳入對(duì)象的類型來使用該對(duì)象。

總結(jié)

以上就是Python鴨子類型的詳細(xì)介紹，本文內(nèi)容介紹的還是很詳細(xì)的，希望對(duì)大家學(xué)習(xí)python能有一定的幫助，如果有疑問大家可以留言交流。

最新評(píng)論