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關於python鴨子型別和白鵝型別

1,白鵝型別

白鵝型別對介面有明確定義,比如不可變序列(Sequence),需要實現__contains__,__iter__,__len__,__getitem__,__reversed__,index,count
對於其中的抽象方法,子類在繼承時必須具體化,其餘非抽象方法在繼承時可以自動獲得,Sequence序列必須具體化的抽象方法是__len__和__getitem__

from collections import abc

class Foo(abc.Sequence):

    def __init__(self, components):
        self._components = components

    def __getitem__(self, item):
        return self._components[item]

    def __len__(self):
        return len(self._components)


f = Foo(list('abcde'))

# f就是正式的Sequence類了
print(isinstance(f, abc.Sequence)) # 結果True

# 可以使用自己建立的抽象方法,或者繼承來的方法
print(f[0])   # 'a',__getitem__
print(len(f))   # 4,__len__
print('b' in f)   # True,__contains __
for i in f:    # __iter__
  print(f)
print(list(reversed(f)))   # ['e', 'd', 'c', 'b', 'a'], __reversed__
print(f.count('a'))     # 1, count
print(f.index('a'))   # 0, index

 

 

2,鴨子型別

鴨子型別沒有明確的介面,只是遵循了一定的協議,比如python序列協議只需要實現__len__和__getitem__方法
對於序列,這點鴨子型別和白鵝型別中Sequence抽象基類的要求完全相同,只是白鵝型別Sequence繼承後能夠自動獲得抽象基類的方法,而鴨子型別沒有這些方法,比如不繼承abc.Sequence的Foo:
# 下面2個方法可以使用,因為自己實現了:
print(f[0]) # 'a',__getitem__
print(len(f)) # 4,__len__

# 下面2個方法也可以使用,原因是python發現某些特殊方法沒有實現時,會自動嘗試呼叫其他特殊方法
print('b' in f) # 可以用,in測試會依次嘗試呼叫__contains__,__iter__,__getitem__
for i in f: # 可以用,迭代會依次嘗試呼叫__iter__,__getitem__
  print(i)

#下面3個方法就無法使用了:
print(list(reversed(f)))
print(f.count('a'))
print(f.index('a'))

# 另外isinstance檢測無法通過:
print(isinstance(f, abc.Sequence)) # 結果False

 

對於抽象基類,如果子類沒有基礎Sequence,但是自己實現了Sequence明確要求的介面,可以註冊為Sequence的虛擬子類,然後Sequence也能“認出來”,例如:

from collections import abc

@abc.Sequence.register
class Foo:

    def __init__(self, components):
        self._components = components

    def __getitem__(self, item):
        return self._components[item]

    def __len__(self):
        return len(self._components)

    def __contains__(self, item):
        return item in self._components

    def __iter__(self):
        for i in self._components:
            yield i

    def __reversed__(self):
        return reversed(self._components)

    def count(self, v):
        return self._components.count(v)

    def index(self, v):
        return self._components.index(v)

# 所有介面都已經實現,並註冊為虛擬子類後,isinstance檢測順利通過:

f = Foo(list('abcde'))
print(isinstance(f, abc.Sequence))   #  True

如果少了一樣,python直譯器會提示AttributeError

 

備註:例子Foo類非常簡單,多此一舉,只為演示,相關方法全部委託給components序列處理