Python 中的面向接口编程

前言

”面向接口编程“写 Java 的朋友耳朵已经能够听出干茧了吧，固然这个思想在 Java 中很是重要，甚至几乎全部的编程语言都须要，毕竟程序具备良好的扩展性、维护性谁都不能拒绝。

最近无心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色：

• 不一样对象具备公共的行为能力，但具体每一个对象的实现方式又各不相同。

说人话就是商户须要接入平台，接入的步骤相同，但具体实现不一样。

做为一个”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：

固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。

不过过后也给我吐槽：

• 你这设计是不错，可是感受好复杂，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觉：就是不够 Pythonic。

虽然说 Python 没有相似 Java 这样的 Interface 特性，但做为面向对象的高级语言也是支持继承的；

在这里咱们也能够利用继承的特性来实现面向接口编程：

class Car:
    def run(self):
        pass

class Benz(Car):
    def run(self):
        print("benz run")

class BMW(Car):

    def run(self):
        print("bwm run")

def run(car):
    car.run()

if __name__ == "__main__":
    benz = Benz()
    bmw = BMW()

    run(benz)
    run(bmw)
复制代码

代码很是简单，在 Python 中也没有相似于 Java 中的 extends 关键字，只须要在类声明末尾用括号包含基类便可。

这样在每一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

因为 Python 做为一个动态类型语言，没法作到 Java 那样在编译期间校验一个类是否彻底实现了某个接口的全部方法。

为此 Python 提供了解决办法，那就是 abc(Abstract Base Classes) ，当咱们将基类用 abc 声明时就能近似作到：

import abc
class Car(abc.ABC):
 @abc.abstractmethod
    def run(self):
        pass

class Benz(Car):
    def run(self):
        print("benz run")

class BMW(Car):
    pass

def run(car):
    car.run()

if __name__ == "__main__":
    benz = Benz()
    bmw = BMW()

    run(benz)
    run(bmw)
复制代码

一旦有类没有实现方法时，运行期间便会抛出异常：

bmw = BMW()
TypeError: Can't instantiate abstract class BMW with abstract methods run 复制代码

虽然没法作到在运行以前（毕竟不须要编译）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。

在继续以前咱们先聊聊接口的本质究竟是什么？

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

带来的好处也是显而易见，只须要父类即可运行。

但咱们也没必要过于执着于接口，它自己只是一个协议、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须要强制校验是否实现了方法。

在 Python 中咱们能够利用鸭子类型来优雅的实现面向接口编程。

在这以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，那么这只鸟就能够被称为鸭子。”

我用大白话翻译下就是：

即使两个彻底不想干的类，若是他们都实现了相同的方法，那就能够把他们当作同一类型的类来使用。

举个简单例子：

class Order:
    def create(self):
        pass

class User:
    def create(self):
        pass

def create(obj):
    obj.create()

if __name__ == "__main__":
    order = Order()
    user = User()
    create(order)
    create(user)
复制代码

这里的 order 和 user 自己彻底没有关系，只是他们都有相同方法，又得益于动态语言无法校验类型的特色，因此彻底能够在运行的时候认为他们是同一种类型。

所以基于鸭子类型，以前的代码咱们能够稍做简化：

class Car:
    def run(self):
        pass

class Benz:
    def run(self):
        print("benz run")

class BMW:
    def run(self):
        print("bwm run")

def run(car):
    car.run()

if __name__ == "__main__":
    benz = Benz()
    bmw = BMW()

    run(benz)
    run(bmw)
复制代码

由于在鸭子类型中咱们在乎的是它的行为，而不是他们的类型；因此彻底能够不用继承即可以实现面向接口编程。

总结

我以为平时没有接触过动态类型语言的朋友，在了解完这些以后会发现新大陆，就像是 Python 老手第一次使用 Java 时；虽然以为语法啰嗦，但也会羡慕它的类型检查、参数验证这类特色。

动静语言之争这里不作讨论了，各有各的好，鞋好很差穿只有本身知道。

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