面试题：Python多态在实际项目架构中的应用场景

1. 项目场景 - Web 开发

假设我们正在开发一个简单的 Web 应用程序，用于处理不同类型的用户请求并生成相应的响应。例如，我们有 HTML 页面请求和 JSON 数据请求，需要针对不同类型的请求生成不同格式的响应。

2. 代码实现

from abc import ABC, abstractmethod


class RequestHandler(ABC):
    @abstractmethod
    def handle_request(self):
        pass


class HTMLRequestHandler(RequestHandler):
    def handle_request(self):
        return "<html><body>这是 HTML 响应</body></html>"


class JSONRequestHandler(RequestHandler):
    def handle_request(self):
        import json
        return json.dumps({"message": "这是 JSON 响应"})


def process_request(request_type):
    if request_type == "html":
        handler = HTMLRequestHandler()
    elif request_type == "json":
        handler = JSONRequestHandler()
    else:
        raise ValueError("不支持的请求类型")
    return handler.handle_request()

3. 多态实现分析

统一接口：RequestHandler 类定义了一个抽象方法 handle_request，作为所有具体请求处理器的统一接口。
不同行为：HTMLRequestHandler 和 JSONRequestHandler 类继承自 RequestHandler 类，并实现了 handle_request 方法，但是实现的行为不同。HTMLRequestHandler 生成 HTML 格式的响应，JSONRequestHandler 生成 JSON 格式的响应。

4. 优势

可扩展性：如果未来需要添加新的请求类型，例如 XML 请求，只需要创建一个新的类继承自 RequestHandler 并实现 handle_request 方法即可。而不需要修改 process_request 函数的核心逻辑，提高了代码的可扩展性。例如：

class XMLRequestHandler(RequestHandler):
    def handle_request(self):
        return "<?xml version='1.0'?><response>这是 XML 响应</response>"

然后在 process_request 函数中添加对 xml 请求类型的处理：

def process_request(request_type):
    if request_type == "html":
        handler = HTMLRequestHandler()
    elif request_type == "json":
        handler = JSONRequestHandler()
    elif request_type == "xml":
        handler = XMLRequestHandler()
    else:
        raise ValueError("不支持的请求类型")
    return handler.handle_request()

灵活性：代码可以根据运行时的条件动态选择合适的请求处理器。例如，根据用户请求头中的信息或者配置文件来决定返回 HTML 还是 JSON 响应，这使得代码在不同场景下更加灵活。

5. 潜在问题

增加复杂性：引入多态会增加代码的层次结构，例如抽象类和多个具体子类。对于新手开发者来说，理解和维护这样的代码结构可能会有一定难度。
调试困难：由于多态是在运行时根据对象的实际类型来确定调用的方法，当出现问题时，调试可能会变得更加复杂。例如，如果某个子类的 handle_request 方法出现错误，需要在多个子类中排查问题。
性能损耗：在 Python 中，由于动态类型的特性，多态实现涉及到运行时的方法解析，相比静态类型语言，可能会有一些性能上的损耗，不过在大多数 Web 开发场景下这种损耗通常可以忽略不计。

面试题：Python多态在实际项目架构中的应用场景

知识考点

面试题答案

1. 项目场景 - Web 开发

2. 代码实现

3. 多态实现分析

4. 优势

5. 潜在问题