Python:動(dòng)態(tài)語(yǔ)言與鴨子類(lèi)型
今天來(lái)說(shuō)說(shuō)編程語(yǔ)言中的動(dòng)態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言與鴨子類(lèi)型,維基百科對(duì)動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的定義:
動(dòng)態(tài)編程語(yǔ)言是一類(lèi)在運(yùn)行時(shí)可以改變其結(jié)構(gòu)的語(yǔ)言:例如新的函數(shù)、對(duì)象、甚至代碼可以被引進(jìn),已有的函數(shù)可以被刪除或是其他結(jié)構(gòu)上的變化。動(dòng)態(tài)語(yǔ)言目前非常具有活力如PHP、Ruby、Python 都屬于動(dòng)態(tài)語(yǔ)言,而C、C++、Java等語(yǔ)言則不屬于動(dòng)態(tài)語(yǔ)言。
這個(gè)解釋很抽象,其實(shí)動(dòng)態(tài)語(yǔ)言是相對(duì)靜態(tài)語(yǔ)言而言的,靜態(tài)語(yǔ)言的特點(diǎn)是在程序執(zhí)行前,代碼編譯時(shí)從代碼中就可以知道一切,比如變量的類(lèi)型,方法的返回值類(lèi)型:
- String s = "hello"
- s = "world"
- s = 1 // 編譯時(shí)就會(huì)報(bào)錯(cuò)
在靜態(tài)語(yǔ)言中,變量有類(lèi)型信息,它是一塊內(nèi)存區(qū)域,靜態(tài)語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)是代碼結(jié)構(gòu)非常規(guī)范,便于調(diào)試,但有時(shí)顯得啰嗦。而動(dòng)態(tài)語(yǔ)言只有等到程序運(yùn)行時(shí)才知道一切,變量(嚴(yán)格來(lái)說(shuō)叫名字,就像人的名字一樣)不需要指定類(lèi)型,變量本身沒(méi)有任何類(lèi)型信息,類(lèi)型信息在對(duì)象身上,對(duì)象是什么類(lèi)型,必須等到程序運(yùn)行時(shí)才知道,動(dòng)態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)在于方便閱讀,不需要寫(xiě)很多類(lèi)型相關(guān)的代碼;缺點(diǎn)是不方便調(diào)試,命名不規(guī)范時(shí)會(huì)造成讀不懂,不利于理解等。
- s = "hello"
- s = "world"
- s = 1 # 可以給變量隨意賦值,無(wú)論是什么類(lèi)型都可以
鴨子類(lèi)型
動(dòng)態(tài)語(yǔ)言中經(jīng)常提到鴨子類(lèi)型,所謂鴨子類(lèi)型就是:如果走起路來(lái)像鴨子,叫起來(lái)也像鴨子,那么它就是鴨子(If it walks like a duck and quacks like a duck, it must be a duck)。鴨子類(lèi)型是編程語(yǔ)言中動(dòng)態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言中的一種設(shè)計(jì)風(fēng)格,一個(gè)對(duì)象的特征不是由父類(lèi)決定,而是通過(guò)對(duì)象的方法決定的。
如果你學(xué)的是Java或者C++等靜態(tài)語(yǔ)言,可能對(duì)鴨子類(lèi)型的理解沒(méi)那么深刻,因?yàn)殪o態(tài)語(yǔ)言中對(duì)象的特性取決于其父類(lèi)。而動(dòng)態(tài)語(yǔ)言則不一樣,比如迭代器,任何實(shí)現(xiàn)了 __iter__ 和 __next__ 方法的對(duì)象都可稱(chēng)之為迭代器,但對(duì)象本身是什么類(lèi)型不受限制,可以自定義為任何類(lèi)
- # python3
- class Foo:
- def __iter__(self):
- pass
- def __next__(self):
- pass
- from collections import Iterable
- from collections import Iterator
- print(isinstance(Foo(), Iterable)) # True
- print(isinstance(Foo(), Iterator)) # True
我們并不需要繼承 Iterator 就可以實(shí)現(xiàn)迭代器的功能。當(dāng)有一函數(shù)希望接收的參數(shù)是 Iterator 類(lèi)型時(shí),但是我們傳遞的是 Foo 的實(shí)例對(duì)象,其實(shí)也沒(méi)問(wèn)題,換成是Java 等靜態(tài)語(yǔ)言,就必須傳遞 Iterator或者是它的子類(lèi)。鴨子類(lèi)型通常得益于”不”測(cè)試方法和函數(shù)中參數(shù)的類(lèi)型,而是依賴文檔、清晰的代碼和測(cè)試來(lái)確保正確使用。這既是優(yōu)點(diǎn)也是缺點(diǎn),缺點(diǎn)是需要通過(guò)文檔才能知道參數(shù)類(lèi)型,為了彌補(bǔ)這方面的不足,Python3.6 引入了類(lèi)型信息,定義變量的時(shí)候可以指定類(lèi)型,例如下面的函數(shù)表示接收str類(lèi)型的參數(shù),并返回str類(lèi)型的值:
【本文是51CTO專(zhuān)欄作者“劉志軍”的原創(chuàng)文章,作者微信公眾號(hào):Python之禪(VTtalk)】