|
|
|
|
公众号矩阵

Python 中的面向接口编程

”面向接口编程“写 Java 的朋友耳朵已经可以听出干茧了吧,当然这个思想在 Java 中非常重要,甚至几乎所有的编程语言都需要,毕竟程序具有良好的扩展性、维护性谁都不能拒绝。

作者: crossoverJie 来源:crossoverJie|2021-01-14 08:16

本文转载自微信公众号「 crossoverJie」,作者 crossoverJie。转载本文请联系 crossoverJie公众号。

前言

”面向接口编程“写 Java 的朋友耳朵已经可以听出干茧了吧,当然这个思想在 Java 中非常重要,甚至几乎所有的编程语言都需要,毕竟程序具有良好的扩展性、维护性谁都不能拒绝。

最近无意间看到了我刚开始写 Python 时的部分代码,当时实现的需求有个很明显的特点:

  • 不同对象具有公共的行为能力,但具体每个对象的实现方式又各不相同。

说人话就是商户需要接入平台,接入的步骤相同,但具体实现不同。

作为一个”资深“ Javaer,需求还没看完我就洋洋洒洒的把各个实现类写好了:

当然最终也顺利实现需求,甚至把组里一个没写过 Java 的大哥唬的一愣一愣的,直呼牛逼。

不过事后也给我吐槽:

  • 你这设计是不错,但是感觉好复杂,跟代码时要找到真正的业务逻辑(实现类)得绕几圈。

截止目前 Python 写多了,我总算是能总结他的感受:就是不够 Pythonic。

虽说 Python 没有类似 Java 这样的 Interface 特性,但作为面向对象的高级语言也是支持继承的;

在这里我们也可以利用继承的特性来实现面向接口编程:

  1. class Car: 
  2.     def run(self): 
  3.         pass 
  4.  
  5. class Benz(Car): 
  6.     def run(self): 
  7.         print("benz run"
  8.  
  9. class BMW(Car): 
  10.  
  11.     def run(self): 
  12.         print("bwm run"
  13.  
  14. def run(car): 
  15.     car.run() 
  16.  
  17. if __name__ == "__main__"
  18.     benz = Benz() 
  19.     bmw = BMW() 
  20.  
  21.     run(benz) 
  22.     run(bmw) 

代码非常简单,在 Python 中也没有类似于 Java 中的 extends 关键字,只需要在类声明末尾用括号包含基类即可。

这样在每个子类中就能单独实现业务逻辑,方便扩展和维护。

类型检查

由于 Python 作为一个动态类型语言,无法做到 Java 那样在编译期间校验一个类是否完全实现了某个接口的所有方法。

为此 Python 提供了解决办法,那就是 abc(Abstract Base Classes) ,当我们将基类用 abc 声明时就能近似做到:

  1. import abc 
  2. class Car(abc.ABC): 
  3.     @abc.abstractmethod 
  4.     def run(self): 
  5.         pass 
  6.  
  7. class Benz(Car): 
  8.     def run(self): 
  9.         print("benz run"
  10.  
  11. class BMW(Car): 
  12.     pass 
  13.  
  14. def run(car): 
  15.     car.run() 
  16.  
  17. if __name__ == "__main__"
  18.     benz = Benz() 
  19.     bmw = BMW() 
  20.  
  21.     run(benz) 
  22.     run(bmw) 

一旦有类没有实现方法时,运行期间便会抛出异常:

  1. bmw = BMW() 
  2. TypeError: Can't instantiate abstract class BMW with abstract methods run 

虽然无法做到在运行之前(毕竟不需要编译)进行校验,但有总比没有好。

鸭子类型

以上两种方式看似已经毕竟优雅的实现面向接口编程了,但实际上也不够 Pythonic。

在继续之前我们先聊聊接口的本质到底是什么?

在 Java 这类静态语言中面向接口编程是比较麻烦的,也就是我们常说的子类向父类转型,因此需要编写额外的代码。

带来的好处也是显而易见,只需要父类便可运行。

但我们也不必过于执着于接口,它本身只是一个协议、规范,并不特指 Java 中的 Interface,甚至有些语言压根没有这个关键字。

动态语言的特性也不需要强制校验是否实现了方法。

在 Python 中我们可以利用鸭子类型来优雅的实现面向接口编程。

在这之前先了解下鸭子类型,借用维基百科的说法:

  • “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。”

我用大白话翻译下就是:

即便两个完全不想干的类,如果他们都实现了相同的方法,那就可以把他们当做同一类型的类来使用。

举个简单例子:

  1. class Order
  2.     def create(self): 
  3.         pass 
  4.  
  5. class User
  6.     def create(self): 
  7.         pass 
  8.  
  9. def create(obj): 
  10.     obj.create() 
  11.  
  12. if __name__ == "__main__"
  13.     order = Order() 
  14.     user = User() 
  15.     create(order
  16.     create(user

这里的 order 和 user 本身完全没有关系,只是他们都有相同方法,又得益于动态语言没法校验类型的特点,所以完全可以在运行的时候认为他们是同一种类型。

因此基于鸭子类型,之前的代码我们可以稍作简化:

  1. class Car: 
  2.     def run(self): 
  3.         pass 
  4.  
  5. class Benz: 
  6.     def run(self): 
  7.         print("benz run"
  8.  
  9. class BMW: 
  10.     def run(self): 
  11.         print("bwm run"
  12.  
  13. def run(car): 
  14.     car.run() 
  15.  
  16. if __name__ == "__main__"
  17.     benz = Benz() 
  18.     bmw = BMW() 
  19.  
  20.     run(benz) 
  21.     run(bmw) 

因为在鸭子类型中我们在意的是它的行为,而不是他们的类型;所以完全可以不用继承便可以实现面向接口编程。

总结

我觉得平时没有接触过动态类型语言的朋友,在了解完这些之后会发现新大陆,就像是 Python 老手第一次使用 Java 时;虽然觉得语法啰嗦,但也会羡慕它的类型检查、参数验证这类特点。

动静语言之争这里不做讨论了,各有各的好,鞋好不好穿只有自己知道。

随便提一下其实不止动态语言具备鸭子类型,有些静态语言也能玩这个骚操作,感兴趣下次再介绍。

【编辑推荐】

  1. 零基础学Java还是Python开发?
  2. 五大常用数据科学Python库
  3. 醒醒!Python已经支持中文变量名啦!
  4. python+request+unittest接口自动化基础与实战
  5. python运维和开发实战-基础篇
【责任编辑:武晓燕 TEL:(010)68476606】

点赞 0
分享:
大家都在看
猜你喜欢

订阅专栏+更多

数据湖与数据仓库的分析实践攻略

数据湖与数据仓库的分析实践攻略

助力现代化数据管理:数据湖与数据仓库的分析实践攻略
共3章 | 创世达人

3人订阅学习

云原生架构实践

云原生架构实践

新技术引领移动互联网进入急速赛道
共3章 | KaliArch

30人订阅学习

数据中心和VPDN网络建设案例

数据中心和VPDN网络建设案例

漫画+案例
共20章 | 捷哥CCIE

209人订阅学习

订阅51CTO邮刊

点击这里查看样刊

订阅51CTO邮刊

51CTO服务号

51CTO官微