Python实现多态、协议和鸭子类型的代码详解

多态

问起面向对象的三大特性，几乎每个人都能对答如流：封装、继承、多态。今天我们就要来说一说 Python 中的多态。

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 Promotion
{
 double discount(Order order);
}
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 discount(Order order)
 {
  ...
 }
}
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 discount(Order order)
 {
  ...
 }
}
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 discount(Order order)
 {
  ...
 }
}

可以看到，首先要有一个接口（Promotion），然后各个策略去实现这个接口。然而，Python 语言没有 interface 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（Abstract Base Class，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）。

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 James Whitcomb Riley 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。

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。

from collections import Iterable
from collections import Iterator

class MyIterator:
 def __iter__(self):
  pass
 def __next__(self):
  pass
print(isinstance(MyIterator(), Iterable))
print(isinstance(MyIterator(), Iterator))

输出：

True
True

结语

鸭子类型是编程语言中动态类型语言中的一种设计风格，一个对象的特征不是由父类决定，而是通过对象的方法决定的。

Python 不是不支持多态，而是 Python 本身就是一门多态的语言。

赞 (0)

相关推荐

  • 用实例解释Python中的继承和多态的概念

    用实例解释Python中的继承和多态的概念

    在OOP程序设计中,当我们定义一个class的时候,可以从某个现有的class继承,新的class称为子类(Subclass),而被继承的class称为基类.父类或超类(Base class.Super class). 比如,我们已经编写了一个名为Animal的class,有一个run()方法可以直接打印: class Animal(object): def run(self): print 'Animal is running...' 当我们需要编写Dog和Cat类时,就可以直接从Animal

  • python3实现UDP协议的服务器和客户端

    利用Python中的socket模块中的来实现UDP协议,这里写一个简单的服务器和客户端.为了说明网络编程中UDP的应用,这里就不写图形化了,在两台电脑上分别打开UDP的客户端和服务端就可以了. UDP:用户数据报协议,是一个面向无连接的协议.采用该协议不需要两个应用程序先建立连接.UDP协议不提供差错恢复,不能提供数据重传,因此该协议传输数据安全性差. 客户端 python3只能收发二进制数据,需要显式转码 from socket import * host = '192.168.48.128

  • Python+Socket实现基于TCP协议的客户与服务端中文自动回复聊天功能示例

    Python+Socket实现基于TCP协议的客户与服务端中文自动回复聊天功能示例

    本文实例讲述了Python+Socket实现基于TCP协议的客户与服务端中文自动回复聊天功能.分享给大家供大家参考,具体如下: [吐槽] 网上的代码害死人,看着都写的言之凿凿,可运行就是有问题. 有些爱好代码.喜欢收藏代码的朋友,看到别人的代码就粘贴复制过来.可是起码你也试试运行看啊大哥 [正文] 昨日修改运行了UDP协议的C/S聊天程序,可是TCP协议的怎么都不行.各种试,各种坑. 做了下面几个修改后,终于可以了: 1.对发送.接收的信息,分别进行编码和解码 2.客户端的第10行bind改为c

  • 详细介绍Python的鸭子类型

    鸭子类型基本定义 首先Python不支持多态,也不用支持多态,python是一种多态语言,崇尚鸭子类型. 以下是维基百科中对鸭子类型得论述: 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,"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

  • Python编程之多态用法实例详解

    本文实例讲述了Python编程之多态用法.分享给大家供大家参考.具体分析如下: 什么是多态?顾名思义,多态就是多种表现形态的意思.它是一种机制.一种能力,而非某个关键字.它在类的继承中得以实现,在类的方法调用中得以体现.多态意味着变量并不知道引用的对象是什么,根据引用对象的不同表现不同的行为方式. 我们先看一个简单的例子,运算符多态: a=34 b=57 print(a+b) a="世界" b="你好" print(a+b) 我们不知道+法运算符左右两个变量是什么类

  • python学习手册中的python多态示例代码

    在处理多态对象时,只需要关注它的接口即可,python中并不需要显示的编写(像Java一样)接口,在使用对象的使用先假定有该接口,如果实际并不包含,在运行中报错. 复制代码 代码如下: class handGun():    def __init__(self):        pass    def fire(self):        print 'handGun fire' class carbine():    def __init__(self):        pass    def

  • Python 的类、继承和多态详解

    类的定义 假如要定义一个类 Point,表示二维的坐标点: # point.py class Point: def __init__(self, x=0, y=0): self.x, self.y = x, y 最最基本的就是 __init__ 方法,相当于 C++ / Java 的构造函数.带双下划线 __ 的方法都是特殊方法,除了 __init__ 还有很多,后面会有介绍. 参数 self 相当于 C++ 的 this,表示当前实例,所有方法都有这个参数,但是调用时并不需要指定. >>&g

  • Python+Socket实现基于UDP协议的局域网广播功能示例

    Python+Socket实现基于UDP协议的局域网广播功能示例

    本文实例讲述了Python+Socket实现基于UDP协议的局域网广播功能.分享给大家供大家参考,具体如下: 服务器端: # udp_gb_server.py '''服务端(UDP协议局域网广播)''' import socket s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_BROADCAST, 1) PORT = 1060 network = '<b

  • Python实现多态、协议和鸭子类型的代码详解

    多态 问起面向对象的三大特性,几乎每个人都能对答如流:封装.继承.多态.今天我们就要来说一说 Python 中的多态. 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

  • Python实现霍夫圆和椭圆变换代码详解

    Python实现霍夫圆和椭圆变换代码详解

    在极坐标中,圆的表示方式为: x=x0+rcosθ y=y0+rsinθ 圆心为(x0,y0),r为半径,θ为旋转度数,值范围为0-359 如果给定圆心点和半径,则其它点是否在圆上,我们就能检测出来了.在图像中,我们将每个非0像素点作为圆心点,以一定的半径进行检测,如果有一个点在圆上,我们就对这个圆心累加一次.如果检测到一个圆,那么这个圆心点就累加到最大,成为峰值.因此,在检测结果中,一个峰值点,就对应一个圆心点. 霍夫圆检测的函数: skimage.transform.hough_circle

  • Python脚本实现监听服务器的思路代码详解

    开前准备 Schedule使用方法. 基本的Linux操作 Python3环境 Step1 首先我得先假设你会了如何每十五分钟去运行一次检查这件事情.(后期我会补上如何去做定时任务,相信我!) 代码量比较少,选择在Linux环境下直接写脚本. import os #使用os的popen执行bash命令 content=os.popen("lsof -i:8080").read() 输出一下content看看,就是命令行执行输出的内容,看关键词webcache,但是输出的已经是文本文件了

  • Jedis对redis的五大类型操作代码详解

    本篇主要阐述Jedis对redis的五大类型的操作:字符串.列表.散列.集合.有序集合. JedisUtil 这里的测试用例采用junit4进行运行,准备代码如下: private static final String ipAddr = "10.10.195.112"; private static final int port = 6379; private static Jedis jedis= null; @BeforeClass public static void init

  • python 基于TCP协议的套接字编程详解

    基于TCP协议的套接字编程 实现电话沟通为例,这里传递的是字符,可以自己尝试去发送一个文件 # 服务端 import socket # 1. 符合TCP协议的手机 server = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) # TCP # 2. 绑定手机号 一个服务器,我们自己的电脑作为服务器的话,用自己的IP地址 server.bind(('127.0.0.1',8000)) # 127.0.0.1 代表本地 # server.bind(

  • Python selenium爬取微信公众号文章代码详解

    参照资料:selenium webdriver添加cookie: https://www.jb51.net/article/193102.html 需求: 想阅读微信公众号历史文章,但是每次找回看得地方不方便. 思路: 1.使用selenium打开微信公众号历史文章,并滚动刷新到最底部,获取到所有历史文章urls. 2.对urls进行遍历访问,并进行下载到本地. 实现 1.打开微信客户端,点击某个微信公众号->进入公众号->打开历史文章链接(使用浏览器打开),并通过开发者工具获取到cookie

  • Python类的继承和多态代码详解

    Python类的继承和多态代码详解

    Python类的继承 在OOP(ObjectOrientedProgramming)程序设计中,当我们定义一个class的时候,可以从某个现有的class继承,新的class称为子类(Subclass),而被继承的class称为基类.父类或超类(Baseclass.Superclass). 我们先来定义一个classPerson,表示人,定义属性变量name及sex(姓名和性别): 定义一个方法print_title():当sex是male时,printman:当sex是female时,prin

  • 基于Python的文件类型和字符串详解

    基于Python的文件类型和字符串详解

    1. Python的文件类型 1. 源代码--直接由Python解析 vi 1.py #!/usr/bin/python print 'hello world' 这里的1.py就是源代码 执行方式和shell脚本类似: chmod +x 后,./1.py Python 1.py 2. 字节代码 Python源码文件经编译后生成的扩展名为pyc的文件 编译方法: [root@t1 py]# cat 2.py #!/usr/bin/python import py_compile py_compil

  • Python面向对象之继承代码详解

    本文研究的主要是Python面向对象之继承的相关内容,具体如下. Python 继承 即一个派生类(derived class)继承基类(bass class)字段和方法.继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待.例如,有这样一个设计,一个Cat类型的对象派生自Animal类,这是模拟"是一个(is-a)"关系(例如,Cat是一个Animal). 继承实现了代码的重用. 继承的基本语法: class 派生类名(基类名1 [, 基类名2....]): 基类名写在括号里,基本类是在

  • python dict 字典 以及 赋值 引用的一些实例(详解)

    最近在做一个很大的数据库方面的东东,要用到根据数值来查找,于是想到了python中的字典,平时没用过dict这个东东 用的最多的还是 list 和 tuple (网上查 用法一大堆) 看了一下创建字典的方法: 方法1: dict = {'name': 'earth', 'port': 80} 方法2: fdict = dict((['x', 1], ['y', 2])) 方法3: ddict = {}.fromkeys(('x', 'y'), -1) 都实验了一下这些方法,发现不好用,做不出来自

随机推荐