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。

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:

defdistribute(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ifchannel.name=='politics'andarticle.title.find('震惊')>=0:returnFalse#娱乐频道不允许a,b这两个作者的文章elifchannel.name=='entertainment'andarticle.authorin['a','b']:returnFalse#someelifhere...#将文章与频道的绑定关系写进数据库returnbind_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:

defdistribute(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ifcan_push:returnbind_relation(article,channel)returnFalse

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。

classArticle:def__init__(self,title,author):self.title=titleself.author=authorclassEntertainmentChannel:def__init__(self)self.name='entertainment'defcheck(article):ifarticle.authorin['a','b']:returnFalsereturnTrueclassPoliticsChannel:def__init__(self)self.name='politics'defcheck(article):ifarticle.title.find('震惊')>=0:returnFalsereturnTruearitcle_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:

classDuck:defsound(self):print('quack')defwalk(self):print('dadada')classDog:defsound(self):print('wang')defwalk(self):print('titatitatita')defwalk_and_sound(animal):animal.walk()animal.sound()dog=Dog()duck=Duck()walk_and_sound(dog)#titatitatitawangwalk_and_sound(duck)#dadadaquack

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

鸭子类型是python中多态的一种实现方式。鸭子类型强调关注事物的行为而不是事物本身和事物的表现,如果某些类都实现了同名方法,那这些类就符合鸭子类型。

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!