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众所周知,Python作为胶水语言,它可以做的东西很多,爬虫、人工智能、自动化测试、数据分析等等。而鸭子是一种动物,它可以做的东西也很多,啤酒鸭、香烤鸭、盐水鸭、土豆焖鸭等等。按理说这两个对应着不同人体器官的东西应该是扯不上关系的。
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但是,偏偏就有辣莫一个人,美国诗人詹姆斯·惠特科姆·莱利,在17世纪时写下了一句诗:
「When I see a bird that walks like a duck and swims like a duck and quacks like a duck, I call that bird a duck.」
就是这短短的一句诗,让这两者扯上了神奇的关系,关键人们还为这种关系取了个名字 -- 鸭子类型。从此Python和鸭子就成就了一段佳话啊呸,那这 鸭子类型究竟是怎么回事呢?且往下看~
思考一个场景
加入在你拥有一款内容聚合应用,这款应用每天会从各个门户网站采集一些文章回来,并且分发至应用里面的各个频道。
这个时候我们可以将分发文章这个功能简单的抽象为一个distribute函数,该函数由两个参数构成,待分发文章article,分发频道channel。
同时为了保证文章更符合频道的内容范围和调性,在每篇文章分发至频道时,最好都对文章做一些准入校验,于是我们初步封装出以下函数:
def distribute(article, channel): # 文章准入判断 # 政务频道的文章标题不能出现‘震惊’字眼 if channel.name == 'politics' and article.title.find('震惊') >= 0: return False # 娱乐频道不允许a,b这两个作者的文章 elif channel.name == 'entertainment' and article.author in ['a','b']: return False # some elif here... # 将文章与频道的绑定关系写进数据库 return bind_relation(article, channel)
上面的函数确实能够实现我们想要的功能了,但是存在一个显而易见的问题:如果我们每增加一条准入规则,就需要改动一次distribute函数,这样频繁地对一个函数动刀显然不是一个好的做法。
我们希望这个函数是一个更抽象的公共函数,他不需要被过多的改动,于是我们做一点改进,变成下面的函数:
def distribute(article, channel): # 文章准入判断 can_push = channel.check(article) # 将文章与频道的绑定关系写进数据库 if can_push: return bind_relation(article, channel) return False
将校验频道准入规则的这个功能用频道类自己实现的check方法封装起来,这样每当有一个新的频道需要创建,或者旧频道需要更改校验规则,则只需要负责维护各自频道类的check方法就好了。
而distribute函数作为一个更高层级的存在则不会被影响到。
class Article: def __init__(self, title, author): self.title = title self.author = authorclass EntertainmentChannel: def __init__(self) self.name = 'entertainment' def check(article): if article.author in ['a','b']: return False return Trueclass PoliticsChannel: def __init__(self) self.name = 'politics' def check(article): if article.title.find('震惊') >= 0: return False return Truearitcle_a = Article('震惊!大笑1小时寿命减少60分钟!', 'a')aritcle_b = Article('战胜恐惧最好的办法?', 'b')politics_channel = PoliticsChannel()entertainment_channel = EntertainmentChannel()distribute(aritcle_a, politics_channel) # Fasledistribute(aritcle_b, entertainment_channel) # Fasle
多态
上面对于distribute函数的改造结果,其实很类似于面向对象三大特征之一 —— 多态的应用。
简单解释起来, 多态就是同一操作(方法)被作用于不同的对象时,可以有不同的解释,产生不同的执行结果。
例如上面的check方法,当它由EntertainmentChannel类实例调用时,检查的是文章标题不能包含“震惊”字眼;由PoliticsChannel类实例调用时,检查的是文章作者不能是’a'和‘b’。
多态在静态语言如 Java 中,通常通过子类继承父类,然后子类重写父类中的某些方法来实现 多态。但是在python中,不需要搞子承父业这一套,只需要在不同的类里面实现好名字相同的方法,即可在运行时表现出 多态。
只不过,这种特征在python中一般不叫 多态,而是我们前面提到的—— 鸭子类型。
鸭子类型
鸭子类型的名字来源和具体应用场景前面已经描述过了,而关于鸭子类型的定义,网上出现最多的就是对文章开头那句英文诗句的翻译:
如果一只鸟走起来像鸭子,发出的声音像鸭子,游起来像鸭子,那么它就是一只鸭子
这句话重点在于引导我们只关注事物的行为,而不是关注事物本身和它的表现。再看一个帮助理解的栗子:
class Duck: def sound(self): print('quack') def walk(self): print('da da da')class Dog: def sound(self): print('wang') def walk(self): print('tita tita tita')def walk_and_sound(animal): animal.walk() animal.sound()dog = Dog()duck = Duck()walk_and_sound(dog) # tita tita tita wangwalk_and_sound(duck) # da da da quack
就好像一只狗会走,会叫;鸭子也会走,会叫。狗有很多行为都跟鸭子相似,他们做的动作是一样的,只是表现出来不一样。
我们关注的是类有什么方法,能做什么,而不是类是怎么定义的,表现出来是怎么样的。这个正是 鸭子类型想表达的思想。
鸭子类型的思想
总结
后记&引用
其实我仔细想了想,如果我早出生几个世纪,在詹姆斯·惠特科姆·莱利写出那句诗之前,喊出 「如果一个四肢动物走起来像狗,叫起来像狗,傻起来像狗,那它就是一只狗」~这样一句话。
是不是现在就不叫 鸭子类型而改叫 狗子类型呢?唉,又错过了名留千史的机会,还是应了一句老话:出名要趁早啊!