Day 034 — 多态与鸭子类型：检查清单

✅ 完成后勾选，标记为 [x]

📚 概念理解

• [ ] 理解多态的定义：同一接口，不同实现
• [ ] 理解 Python 中的多态是动态多态（运行时绑定）
• [ ] 掌握静态多态（编译时绑定）和动态多态的区别
• [ ] 理解鸭子类型的哲学：「如果它走起来像鸭子…」
• [ ] 理解 EAFP 比 LBYL 更 Pythonic 的原因
• [ ] 掌握抽象基类（ABC）的作用：定义接口契约
• [ ] 理解虚拟子类和 register() 机制的应用场景
• [ ] 了解 Python 内置的 collections.abc 中的 ABC

💻 代码实践

• [ ] 编写使用继承实现多态的代码
• [ ] 编写使用鸭子类型实现多态的代码
• [ ] 用 EAFP 风格重写一个 LBYL 风格的函数
• [ ] 使用 abc.ABC 和 @abstractmethod 创建抽象基类
• [ ] 使用 register() 注册虚拟子类
• [ ] 实现 __subclasshook__ 自动识别类
• [ ] 使用 collections.abc.MutableSequence 创建自定义序列
• [ ] 使用 typing.Protocol 定义结构化接口
• [ ] 实现一个完整的插件系统

🧪 练习题

请完成以下练习，每题创建一个单独的 .py 文件。

练习 1：形状计算器（继承多态）

设计一个形状计算系统： - 创建抽象基类 Shape，包含抽象方法 area() 和 perimeter() - 实现 Circle, Rectangle, Triangle 子类 - 编写一个函数，接受 Shape 列表并计算总面积

示例：

shapes = [Circle(5), Rectangle(3, 4), Triangle(3, 4, 5)]
print(f"总面积: {total_area(shapes):.2f}")
# 输出: 总面积: 100.54

练习 2：鸭子类型 —— 日志系统

创建不同类型的日志记录器，它们都实现相同的接口但不继承同一个基类： - ConsoleLogger：输出到控制台 - FileLogger：输出到文件 - EmailLogger：发送邮件（模拟） - 编写一个函数，接受「任何有 log 方法的对象」

要求： 使用鸭子类型，不需要继承关系。

练习 3：EAFP 实践 —— 安全计算器

实现一个安全的计算器函数 safe_calc(a, op, b)： - 使用 EAFP 风格处理所有可能的错误 - 支持 +, -, *, /, //, %, ** 操作 - 正确处理：类型错误、除零错误、溢出错误等 - 不能用 if/elif 检查类型

示例：

safe_calc(10, '/', 0)      # None (除零)
safe_calc(10, '+', 'abc')  # None (类型错误)
safe_calc(10, '/', 3)      # 3.333...

练习 4：自定义序列（ABC）

使用 collections.abc.Sequence 创建一个 Range2 类，功能类似 range 但支持浮点数步长：

r = Range2(0, 1, 0.1)
print(len(r))           # 10
print(r[0], r[5])       # 0.0, 0.5
print(0.5 in r)         # True
print(isinstance(r, Sequence))  # True

练习 5：迷你插件系统 —— 图片滤镜

实现一个简单的图片滤镜插件系统（使用字符串模拟）： - 定义 FilterBase 抽象基类 - 实现 BlurFilter, SharpenFilter, EdgeDetectFilter - 实现 FilterPipeline 管理滤镜链 - 支持添加、移除、重新排序滤镜 - 支持「预览」（只应用前 N 个滤镜）

📊 进度追踪