python--基础知识点--继承、多态、鸭子类型

提到 “鸭子类型”，就要先讲讲面向对象编程语言中的继承和多态。

1.继承

首先创建一个 Animal() 父类，父类继承自 object，object 是所有类都会继承的类：

class Animal(object):
    
    def run(self):
        print("The animal is running...")

然后创建两个子类，继承自 Animal()：

class Dog(Animal):
    pass

class Cat(Animal):
    pass

继承的意思就是拥有所有父类的特性。这也是继承的好处，实现了代码复用。所以，Dog() 和 Cat() 均有了 run() 方法：

dog = Dog()
dog.run()

cat = Cat()
cat.run()
--------------
The animal is running...
The animal is running...

2. 多态

继承也允许我们对代码进行一些改进，使其符合实际:

class Dog(Animal):

    def run(self):
        print('The dog is running...')

class Cat(Animal):

    def run(self):
        print('The cat is running...')

运行结果如下：

dog = Dog()
dog.run()

cat = Cat()
cat.run()
--------------
The dog is running...
The cat is running...

可以看到子类的 run() 方法覆盖了父类的 run()方法。该运行结果体现的就是多态。简单来说，多态就是在子类中覆写父类的方法。这样做的好处是同样名称的方法在不同的子类中会有不同的行为。比方说，动物里面包含很多不同种类的动物，如：猫，狗，猪等等，但是它们有相同的特性就是跑，我们可以使用相同的方法来访问它们。

3. 鸭子类型

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决定的，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、叫起来也像鸭子，那么这只鸟就可以被称为鸭子。” 在鸭子类型中，关注点在于对象的行为，能作什么；而不是关注对象所属的类型。-- 摘自鸭子类型的维基百科

首先我们先看看下面的代码：

class Animal(object):
    
    def run(self):
        print("The animal is running...")

class Dog(Animal):

    def run(self):
        print('The dog is running...')

class Cat(Animal):

    def run(self):
        print('The cat is running...')

def makeRun(animalType):
    animalType.run()

dog = Dog()
cat = Cat()
makeRun(dog)
makeRun(cat)

输出结果为：

The dog is running...
The cat is running...

我们可以使用一个函数 makeRun() 来访问不同 Animal 子类中的相同方法。但其实对于上面的 makeRun() 函数来说，传入的参数并不一定需要是 Animal 类型的，只需要保证传入的对象有一个 run() 方法即可，如下面代码所示。这就是动态语言的“鸭子类型”，它并不要求严格的继承体系，一个对象只要“看起来像鸭子，走起路来像鸭子”，那它就可以被看做是鸭子。

class Person(object):
    def run(self):
        print("The person is running...")

person = Person()
makeRun(person)
----------------------------
The person is running...

而在静态语言中，如 Java ，如果需要传入 Animal 类型，则传入的对象就必须是 Animal 类型或者它的子类，否则，将无法调用 run() 方法。

在鸭子类型中，关注的不是对象的类型本身，而是它是如何使用的。例如，在不使用鸭子类型的语言中，我们可以编写一个函数，它接受一个类型为鸭的对象，并调用它的走和叫方法。在使用鸭子类型的语言中，这样的一个函数可以接受一个任意类型的对象，并调用它的走和叫方法。如果这些需要被调用的方法不存在，那么将引发一个运行时错误。任何拥有这样的正确的走和叫方法的对象都可被函数接受的这种行为引出了以上表述，这种决定类型的方式因此得名。
鸭子类型通常得益于不测试方法和函数中参数的类型，而是依赖文档、清晰的代码和测试来确保正确使用。从静态类型语言转向动态类型语言的用户通常试图添加一些静态的（在运行之前的）类型检查，从而影响了鸭子类型的益处和可伸缩性，并约束了语言的动态特性。

抽象基类在python并非在于用来继承，主要用来理解python继承的定义，应该尽量使用鸭子类型，如果一定要继承接口的话，比较推荐多继承，抽象基类比较容易设计过度。