什么是鸭子类型？就是只看重能力，不看重血统，不关心它是不是真正的鸭子，即使是一只猫，但只要它会嘎嘎叫，我就当它是鸭子。因为我不需要它来抓老鼠，我只需要它会嘎嘎叫。这符合我们现实生活中的实用主义哲学，有一句经典的话：不管黑猫还是白猫，能抓老鼠就是好猫！
用现实世界的例子可以完美诠释鸭子类型，而在我们的Python世界中，血统也即父子类的继承关系，能力也即类中所定义的方法。本文通过实现一个自定义的序列，向读者诠释Python中鸭子类型的含义。
实现卡牌序列：
请读者思考一下，如果你要使用Python定义一个属于自己的序列，这个序列要拥有序列的基本能力，比如可以被for循环遍历，你会怎么实现？
如果是熟悉其他语言例如Java的读者，他首先肯定想到的就是继承List类或者实现List的接口。这就偏离了Python鸭子类型的哲学，过于看重血统了。在Python中我们只需要实现序列的核心能力（协议）就可以了，让猫会嘎嘎叫就可以，不需要管这猫是不是禽类。
下面实现一个扑克牌序列：
import collections
# 定义一张纸牌，只有花色和点数
Card = collections.namedtuple('Card', ['rank', 'suit'])
class FrenchDeck:
ranks = [str(n) for n in range(2, 11)] + list('JQKA')
suits = 'spades diamonds clubs hearts'.split()
def __init__(self):
# 初始化时生成 52 张牌
self._cards = [Card(rank, suit) for suit in self.suits
for rank in self.ranks]
# 【能力一】：只要实现了 __len__，Python 就能调用 len(deck)
def __len__(self):
return len(self._cards)
# 【能力二】：只要实现了 __getitem__，Python 就能进行切片、迭代、索引
def __getitem__(self, position):
return self._cards[position]
# 验证一下他有没有序列的能力
deck = FrenchDeck()
print(len(deck)) # 输出: 52
print(deck[0]) # 输出: Card(rank='2', suit='spades')
for card in deck: # 可以被for循环遍历
print(card)
print(deck[:5]) # 可以切片
作为一个Python序列所需要具备的最基本的能力就是__len__和__getitem__，只要你实现了这个序列协议，Python就当这个类是序列，即使我们没有在代码中显示地去继承或者是实现任何List的方法，这就是鸭子类型的核心。
切片的原理：
虽然我们上面的示例已经可以使用切片，但是还是不太完美。假如我们不想在切片的时候返回的是卡牌对象，而是花色加点数的字符串，我们应该怎么实现？
我们上面只实现了__getitem__就获得了切片的能力，我们由此可以知道，其实切片的能力也是通过__getitem__来完成的。那当deck[:5]的时候，__getitem__接收到的索引是什么呢？我们通过一小段代码来展示。
class MySeq:
def __getitem__(self, index):
# 啥也不做，就返回索引
return index
s = MySeq()
print(s[2]) # 会直接返回2，也即传入的索引
print(s[1:2:3]) # 尝试切片返回的索引
print(dir(slice))
运行上述代码，可以看到对于s[1:2:3]的切片，打印出来的是slice(1, 2, 3)，slice是内置属性，可以得出结论，Python一旦看到你写了切片的语法，就会把切片的信息打包成slice对象，让__getitem__去根据slice做处理。通过 dir(slice)我们发现它有 start、stop 和 step 这 3 种数据属性，还有 indices 方法。
slice的indices方法是一个非常重要的方法，但是鲜为人知。indices接收一个参数，即序列的长度，返回start, stop, step即为启始索引，结束索引，步长。我们只要把你的序列长度传给它，它就会自动计算出真正的 start, stop, step，并且自动处理好负数索引和越界截断。
le = 6 # 假设长度为6
print(slice(1, 10, 2).indices(le))
回到我们上面的卡牌序列，我们想在切片后不返回卡牌对象，而是返回花色和点数的字符串。
import collections
# 定义一张纸牌，只有花色和点数
Card = collections.namedtuple('Card', ['rank', 'suit'])
class FrenchDeck:
ranks = [str(n) for n in range(2, 11)] + list('JQKA')
suits = 'spades diamonds clubs hearts'.split()
def __init__(self):
self._cards = [Card(rank, suit) for suit in self.suits
for rank in self.ranks]
def __len__(self):
return len(self._cards)
# 一切照旧，除了__getitem__方法
def __getitem__(self, position):
# 1. 判断：如果是切片操作
if isinstance(position, slice):
# 先拿到切片后的原生 Card 对象列表
subset = self._cards[position]
# 然后用列表推导式，把每个 Card 转成字符串
return [f"{card.rank} of {card.suit}" for card in subset]
# 2. 如果是单个索引 (int)
return self._cards[position]
deck = FrenchDeck()
print(deck[:5]) # 新的切片方法
print(deck[2]) # 单个索引
本文通过实现一个自定义的卡牌序列，向读者演示了Python中鸭子类型是怎么只注重能力而不看重血统的。使用鸭子类型的时候虽然相对于继承会承担了以下代价：
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运行时错误 (Runtime Errors)：
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继承：如果你继承了 list，编译器/解释器保证你有 pop() 方法。
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鸭子类型：解释器不保证。只有当代码运行到那一行，发现你没写 pop() 时，程序才会崩溃（Crash）。这是一把双刃剑：灵活性 vs 安全性。
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文档缺失 (Hidden Protocols)：
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看继承关系图，你能一眼看出 Dog 是 Animal。
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看鸭子类型，你得去读代码：“这个函数到底需要传入一个什么对象？哦，它好像调用了 quack，所以它需要一个会叫的对象。” 这被称为隐式接口。
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但是，有舍必有得，鸭子类型显式避免了继承，我们知道继承往往是有害的，而鸭子类型解耦了继承，使得我们不需要被迫去实现继承带来的庞大家族网，而鸭子类型（以及 Python 的协议机制）告诉我们：你不必非要是谁的儿子才能干活。所以，甘瓜苦蒂，没有哪种设计是百分百完美的，需要我们自己根据不同的场景去做不同的取舍。
