前面讲过的“继承”，是类的一个重要特征，在编程中用途很多。这里要说两个在理解和实践上有争议的话题：多态和封装。所谓争议，多来自于对同一个现象不同角度的理解，特别是有不少经验丰富的程序员，还从其它语言的角度来诠释python的多态等。 ## [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/211.md#多态)多态 在网上搜索一下，发现对python的多态问题，的确是仁者见仁智者见智。 作为一个初学者，不一定要也没有必要、或者还没有能力参与这种讨论。但是，应该理解python中关于多态的基本体现，也要对多态有一个基本的理解。 ~~~ >>> "This is a book".count("s") 2 >>> [1,2,4,3,5,3].count(3) 2 ~~~ 上面的`count()`的作用是数一数某个元素在对象中出现的次数。从例子中可以看出，我们并没有限定count的参数。类似的例子还有： ~~~ >>> f = lambda x,y:x+y ~~~ 还记得这个lambda函数吗？如果忘记了，请复习[函数(4)](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/204.md)中对此的解释。 ~~~ >>> f(2,3) 5 >>> f("qiw","sir") 'qiwsir' >>> f(["python","java"],["c++","lisp"]) ['python', 'java', 'c++', 'lisp'] ~~~ 在那个lambda函数中，我们没有限制参数的类型，也一定不能限制，因为如果限制了，就不是pythonic了。在使用的时候，可以给参数任意类型，都能到的不报错的结果。当然，这样做之所以合法，更多的是来自于`+`的功能强悍。 以上，就体现了“多态”。当然，也有人就此提出了反对意见，因为本质上是在参数传入值之前，python并没有确定参数的类型，只能让数据进入函数之后再处理，能处理则罢，不能处理就报错。例如： ~~~ >>> f("qiw", 2) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> File "<stdin>", line 1, in <lambda> TypeError: cannot concatenate 'str' and 'int' objects ~~~ 本教程由于不属于这种概念争论范畴，所以不进行这方面的深入探索，仅仅是告诉各位读者相关信息。并且，本教程也是按照“人云亦云”的原则，既然大多数程序员都在讨论多态，那么我们就按照大多数人说的去介绍（尽管有时候真理掌握在少数人手中）。 “多态”，英文是:Polymorphism，在台湾被称作“多型”。维基百科中对此有详细解释说明。 > 多型（英语：Polymorphism），是指物件導向程式執行時，相同的訊息可能會送給多個不同的類別之物件，而系統可依據物件所屬類別，引發對應類別的方法，而有不同的行為。簡單來說，所謂多型意指相同的訊息給予不同的物件會引發不同的動作稱之。 再简化的说法就是“有多种形式”，就算不知道变量（参数）所引用的对象类型，也一样能进行操作，来者不拒。比如上面显示的例子。在python中，更为pythonic的做法是根本就不进行类型检验。 例如著名的`repr()`函数，它能够针对输入的任何对象返回一个字符串。这就是多态的代表之一。 ~~~ >>> repr([1,2,3]) '[1, 2, 3]' >>> repr(1) '1' >>> repr({"lang":"python"}) "{'lang': 'python'}" ~~~ 使用它写一个小函数，还是作为多态代表的。 ~~~ >>> def length(x): ... print "The length of", repr(x), "is", len(x) ... >>> length("how are you") The length of 'how are you' is 11 >>> length([1,2,3]) The length of [1, 2, 3] is 3 >>> length({"lang":"python","book":"itdiffer.com"}) The length of {'lang': 'python', 'book': 'itdiffer.com'} is 2 ~~~ 不过，多态也不是万能的，如果这样做： ~~~ >>> length(7) The length of 7 is Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> File "<stdin>", line 2, in length TypeError: object of type 'int' has no len() ~~~ 报错了。看错误提示，明确告诉了我们`object of type 'int' has no len()`。 在诸多介绍多态的文章中，都会有这样关于猫和狗的例子。这里也将代码贴出来，读者去体会所谓多态体现。其实，如果你进入了python的语境，有时候是不经意就已经在应用多态特性呢。 ~~~ #!/usr/bin/env python # coding=utf-8 "the code is from: http://zetcode.com/lang/python/oop/" __metaclass__ = type class Animal: def __init__(self, name=""): self.name = name def talk(self): pass class Cat(Animal): def talk(self): print "Meow!" class Dog(Animal): def talk(self): print "Woof!" a = Animal() a.talk() c = Cat("Missy") c.talk() d = Dog("Rocky") d.talk() ~~~ 保存后运行之： ~~~ $ python 21101.py Meow! Woof! ~~~ 代码中有Cat和Dog两个类，都继承了类Animal，它们都有`talk()`方法，输入不同的动物名称，会得出相应的结果。 关于多态，有一个被称作“鸭子类型”(duck typeing)的东西，其含义在维基百科中被表述为： > 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，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（见下面的“历史”章节），“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。” 对于鸭子类型，也是有争议的。这方面的详细信息，读者可以去看有关维基百科的介绍。 对于多态问题，最后还要告诫读者，类型检查是毁掉多态的利器，比如type、isinstance以及isubclass函数，所以，一定要慎用这些类型检查函数。 ## [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/211.md#封装和私有化)封装和私有化 在正式介绍封装之前，先扯个笑话。 > 某软件公司老板，号称自己懂技术。一次有一个项目要交付给客户，但是他有不想让客户知道实现某些功能的代码，但是交付的时候要给人家代码的。于是该老板就告诉程序员，“你们把那部分核心代码封装一下”。程序员听了之后，迷茫了。 不知道你有没有笑。 “封装”，是不是把代码写到某个东西里面，“人”在编辑器中打开，就看不到了呢？除非是你的显示器坏了。 在程序设计中，封装(Encapsulation)是对object的一种抽象，即将某些部分隐藏起来，在程序外部看不到，即无法调用（不是人用眼睛看不到那个代码，除非用某种加密或者混淆方法，造成现实上的困难，但这不是封装）。 要了解封装，离不开“私有化”，就是将类或者函数中的某些属性限制在某个区域之内，外部无法调用。 python中私有化的方法也比较简单，就是在准备私有化的属性（包括方法、数据）名字前面加双下划线。例如： ~~~ #!/usr/bin/env python # coding=utf-8 __metaclass__ = type class ProtectMe: def __init__(self): self.me = "qiwsir" self.__name = "kivi" def __python(self): print "I love Python." def code(self): print "Which language do you like?" self.__python() if __name__ == "__main__": p = ProtectMe() print p.me print p.__name ~~~ 运行一下，看看效果： ~~~ $ python 21102.py qiwsir Traceback (most recent call last): File "21102.py", line 21, in <module> print p.__name AttributeError: 'ProtectMe' object has no attribute '__name' ~~~ 查看报错信息，告诉我们没有`__name`那个属性。果然隐藏了，在类的外面无法调用。再试试那个函数，可否？ ~~~ if __name__ == "__main__": p = ProtectMe() p.code() p.__python() ~~~ 修改这部分即可。其中`p.code()`的意图是要打印出两句话：`"Which language do you like?"`和`"I love Python."`，`code()`方法和`__python()`方法在同一个类中，可以调用之。后面的那个`p.__python()`试图调用那个私有方法。看看效果： ~~~ $ python 21102.py Which language do you like? I love Python. Traceback (most recent call last): File "21102.py", line 23, in <module> p.__python() AttributeError: 'ProtectMe' object has no attribute '__python' ~~~ 如愿以偿。该调用的调用了，该隐藏的隐藏了。 用上面的方法，的确做到了封装。但是，我如果要调用那些私有属性，怎么办？ 可以使用`property`函数。 ~~~ #!/usr/bin/env python # coding=utf-8 __metaclass__ = type class ProtectMe: def __init__(self): self.me = "qiwsir" self.__name = "kivi" @property def name(self): return self.__name if __name__ == "__main__": p = ProtectMe() print p.name ~~~ 运行结果： ~~~ $ python 21102.py kivi ~~~ 从上面可以看出，用了`@property`之后，在调用那个方法的时候，用的是`p.name`的形式，就好像在调用一个属性一样，跟前面`p.me`的格式相同。 看来，封装的确不是让“人看不见”。