使用Python实现多态,协议和鸭子类型的代码

　　介绍

这篇文章主要介绍使用Python实现多态,协议和鸭子类型的代码,文中介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们一定要看完!

<强>多态

问起面向对象的三大特性,几乎每个人都能对答如流:<强>封装,继承,多态强。今天我们就要来说一Python中说的多态。

所谓多态:就是指一个类实例的相同方法在不同情形有不同表现形式。多态机制使具有不同内部结构的对象可以共享相同的外部接口。这意味着,虽然针对不同对象的具体操作不同,但通过一个公共的类,它们(那些操作)可以通过相同的方式予以调用。

我在《Python中的设计模式详解之:策略模式》一文中详细描述了策略模式的实现,而策略模式就是典型的多态应用。

之前的代码我就不贴了,大家可以去原文中查看。我依然还是以商品折扣的经典举例。策略模式一文中,传统的策略模式实现方式我也是用Python代码实现的,在java或c#等语言中,实现方式也差不多。以下是c#代码,我只列了个架子:

interface 推广 　　{ 　　,double 折扣(Order 顺序); 　　} 　　class  FidelityPromo : Promotion //,第一个具体策略 　　{ 　　,//为积分为1000或以上的顾客提供5%折扣 　　,public  double 折扣(Order 顺序) 　　,{ 　　,,… 　　,} 　　} 　　class  BulkItemPromo : Promotion //,第二个具体策略 　　{ 　　,//单个商品为20个或以上时提供10%折扣 　　,public  double 折扣(Order 顺序) 　　,{ 　　,,… 　　,} 　　} 　　class  LargeOrderPromo : Promotion //,第三个具体策略 　　{ 　　,//订单中的不同商品达到10个或以上时提供7%折扣 　　,public  double 折扣(Order 顺序) 　　,{ 　　,,… 　　,} 　　}

可以看的到,首先要有一个接口(晋升),然后各个策略去实现这个接口。然而,Python语言没有接口关键字,就是说,Python里没有像java, c#一样的接口。

在策略模式一文的实现中,使用了抽象基类(抽象基类,ABC)来实现接口,这主要是为了写法上看起来和java、c#等语言更加的像,易于有这些语言基础的同学理解和对比。

抽象基类是在Python语言诞生15年后,Python 2.6才引入的。这里我们不详细介绍抽象基类,因为即便现在也很少有代码使用抽象基类。对于多态,Python有更好的实现方式,鸭子类型(duck typing)。

<强>协议和鸭子类型

所谓鸭子类型就是:如果一只鸟走起来像鸭子,游泳起来像鸭子,叫起来也像鸭子,那么它就是鸭子。这个概念的名字来源于詹姆斯?惠特科姆·莱利提出的鸭子测试。

初次看到这个描述的小伙伴一定一头雾水,为了理解鸭子类型,我们不得不提到另一个名词——协议。

在面向对象编程中,协议是非正式的接口,是一组方法,只由文档和约定定义,因此,协议不能像正式接口那样施加强制性约束。而Python的哲学就是尽量支持基本协议。

翻译成人话,就是:Python中没有接口,在需要使用接口的地方,就用协议代替。所谓协议,其实就是一组方法,和接口中定义的方法一个意思。只不过协议是不是强制性的约定,如果你不遵守协议,那么也没关系,运行时报错就是了。

这样就好理解鸭子类型了,“如果一只鸟走起来像鸭子,游泳起来像鸭子,叫起来也像鸭子”这就表示已经遵守了协议,“那么它就是鸭子”,意味着你可以在其他用到“鸭子”的地方,用“这只鸟”替换。这不就是多态吗?

用“鸭子类型”来实现策略模式也很简单,删掉抽象基类就可以了。(这就是为什么抽象基类很少使用的原因,因为删掉代码也一样正确啊)有兴趣的小伙伴可以自己尝试一下代码。

<强> Python中的协议举例

Python中有很多的协议,比如迭代器协议,任何实现了__iter__和__next__方法的对象都可称之为迭代器,但对象本身是什么类型不受限制,这得益于鸭子类型。

得到collections  import  Iterable 　　得到collections  import 迭代器 　　 　　class  MyIterator: 　　,def  __iter__(自我): 　　,通过 　　,def  __next__(自我): 　　,通过 　　print (isinstance (MyIterator (),, Iterable)), 　　print (isinstance (MyIterator(),迭代器))

输出:

真的真正

使用Python实现多态,协议和鸭子类型的代码