[python]单分派

前言

Python 不支持方法重载，所以不能使用不同的签名定义函数的变体，以不同的方式处理不同的数据类型。要想实现类似的功能，基本实现方式是使用一串if ... elif ... else，类型较少时还行，如果后面功能扩展会显得冗长。还有种做法是使用标准库的funtools.singledispatch装饰器将普通函数变成泛化函数，可以根据第一个参数的类型，以不同的方式执行相同的操作，这称为单分派。如果根据多个参数选择专门的函数，那就是多分派。
示例

1. from functools import singledispatch
2. from collections.abc import Mapping
4. @singledispatch  # singledispatch 装饰器标记的是object类型的基函数
5. def fun(arg: object):
6.     print(arg)
8. @fun.register  # 各个类型的专门函数使用@<base>.register 装饰
9. def _(arg: int):  # 运行时传入的第一个参数的类型决定何时使用这个函数，所以一般没必要单独写个函数名。
10.     print(f"int type: {type(arg)}, value: {arg}")
12. @fun.register
13. def _(arg: str):
14.     print(f"str type: {type(arg)}, value: {arg}")
16. @fun.register
17. def _(arg: list):
18.     print(f"list type: {type(arg)}, value: {arg}")
20. @fun.register
21. def _(arg: Mapping):
22.     print(f"Mapping type: {type(arg)}, value: {arg}")
24. if __name__ == "__main__":
25.     fun(1)
26.     fun("1")
27.     fun([1, 2, 3])
28.     fun({"a": 1, "b": 2})
29.     fun(1.0)  # 如果没有对应的专门函数，则会调用基函数

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运行输出

1. int type: <class 'int'>, value: 1
2. str type: <class 'str'>, value: 1
3. list type: <class 'list'>, value: [1, 2, 3]
4. Mapping type: <class 'dict'>, value: {'a': 1, 'b': 2}
5. 1.0

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应尽量注册处理抽象基类的专门函数，例如numbers.Integral和abc.MutableSequence，而不直接处理具体实现，例如int和list。这样的话，代码支持的兼容类型更广泛。
singledispatch的一个显著特征是，你可以在项目代码的任何地方和任何模块中注册专门函数。如果。如果后来在新模块中定义了新类型，则可以轻易添加一个新的自定义函数来处理新类型。此外，还可以为不是自己编写的或者修改的类编写自定义函数。
第三方库multipledispatch

第三方库 multipledispatch 也可以实现类似功能。官方文档地址：https://multiple-dispatch.readthedocs.io/en/latest/
安装

1. python -m pip install multipledispatch

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使用示例

1. from multipledispatch import dispatch
3. @dispatch(int, int)
4. def add(x, y):
5.         return x + y
7. @dispatch(object, object)
8. def add(x, y):
9.         return f"{x} + {y}"
12. add(1,2) # 3
13. add(1, "hello") # "1 + hello"

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