Question

Python 数据模型的哲学是尽量支持基本协议。对序列来说，即便是最简单的实现，Python 也会力求做到最好。

图 11-1 展示了定义为抽象基类的 Sequence 正式接口。

图 11-1：Sequence 抽象基类和 collections.abc 中相关抽象类的 UML 类图，箭头由子类指向超类，以斜体显示的是抽象方法

现在，看看示例 11-3 中的 Foo 类。它没有继承 abc.Sequence，而且只实现了序列协议的一个方法： __getitem__ （没有实现 __len__ 方法）。

示例 11-3　定义 __getitem__ 方法，只实现序列协议的一部分，这样足够访问元素、迭代和使用 in 运算符了

>>> class Foo:
...   def __getitem__(self, pos):
...     return range(0, 30, 10)[pos]
...
>>> f = Foo()
>>> f[1]
10
>>> for i in f: print(i)
...
0
10
20
>>> 20 in f
True
>>> 15 in f
False

虽然没有 __iter__ 方法，但是 Foo 实例是可迭代的对象，因为发现有 __getitem__ 方法时，Python 会调用它，传入从 0 开始的整数索引，尝试迭代对象（这是一种后备机制）。尽管没有实现 __contains__ 方法，但是 Python 足够智能，能迭代 Foo 实例，因此也能使用 in 运算符：Python 会做全面检查，看看有没有指定的元素。

综上，鉴于序列协议的重要性，如果没有 __iter__ 和 __contains__ 方法，Python 会调用 __getitem__ 方法，设法让迭代和 in 运算符可用。

第 1 章定义的 FrenchDeck 类也没有继承 abc.Sequence，但是实现了序列协议的两个方法：__getitem__ 和 __len__。如示例 11-4 所示。

示例 11-4　实现序列协议的 FrenchDeck 类（代码与示例 1-1 相同）

import collections

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)

  def __getitem__(self, position):
    return self._cards[position]

第 1 章那些示例之所以能用，大部分是由于 Python 会特殊对待看起来像是序列的对象。Python 中的迭代是鸭子类型的一种极端形式：为了迭代对象，解释器会尝试调用两个不同的方法。

下面再分析一个示例，着重强调协议的动态本性。