动态语言中的类型类
我得承认，我对Python的了解仅仅是基础，目前正在学习Haskell。
我想知道在Python或者Clojure（或者其他一些动态强类型语言）中，是否存在或有意义的类型类这个概念？
换句话说，如果我有一个函数名叫f，那么根据传给f的参数类型，可能会调用不同的函数实现（就像Haskell中属于Eq类型类的==函数）。在像Clojure或Python这样的动态语言中，有这样的概念吗？
6 个回答
在某种程度上，这种功能可以通过类方法来实现。例如，__repr__ 方法在某种程度上和 Haskell 里的 Show 类型类是差不多的：
$ ghci
>>> x = 1
>>> show x
"1"
>>> x = [1,2,3]
>>> show x
"[1,2,3]"
或者在 Python 中
$ python
>>> x = 1
>>> x.__repr__()
'1'
>>> x = [1,2,3]
>>> x.__repr__()
'[1,2,3]'
很明显，在每种情况下，调用的函数是不同的，这取决于你在使用 show / __repr__ 时所针对的对象的类型（在 Haskell 中）或类（在 Python 中）。
对于支持接口的语言来说，接口是一个更接近的概念——它们是抽象类，里面的所有方法也是抽象的（在 Java 中叫做接口，在 C++ 中叫做虚类）。在动态类型语言中，你不太会看到它们，因为接口的主要目的是声明一组方法及其相关的类型，而实现这个接口的类必须遵循这些规定。如果没有静态类型，声明这些类型的意义就不大了。
在Python中，你不能在同一个范围内定义多个同名的函数。如果你这样做了，第二个函数会覆盖第一个函数，只有第二个函数会被调用（至少在同一个范围内是这样——显然，你可以在不同的类中定义同名的方法）。而且，参数列表是不考虑类型的，所以即使你能定义两个函数，解释器也只会根据参数的数量来区分它们，而不是根据参数的类型。你需要做的是写一个可以处理多种不同参数列表的函数，然后在这个函数内部根据需要检查参数的类型。
实现这个的最简单方法是使用默认参数和关键字参数。
默认参数
假设你有一个这样的函数：
def BakePie(crust, filling="apple", oventemp=(375,F), universe=1):
...
你可以像这样使用位置参数来调用这个函数：
BakePie("graham cracker")
BakePie("buttery", "cherry")
BakePie("fluffy", "lemon meringue", (400,F))
BakePie("fluffy", "key lime", (350,F), 7)
关键字参数
这些都可以正常工作，但你可能不总是想改变每一个默认值。如果你想在一个不同的宇宙里做一个标准的苹果派呢？那么你可以使用关键字参数来调用它：
BakePie("buttery", universe=42)
在这种情况下，填充和烘烤温度的默认参数会被使用，只有宇宙（还有必须提供的外壳，因为没有默认值）这个参数会被改变。这里有一个规则，就是在调用函数时，所有的关键字参数必须放在位置参数的右边。关键字参数的顺序不重要，例如，这样也可以：
BakePie("fluffy", oventemp=(200, C), filling="pecan")
但这样就不行：
BakePie(filling="boysenberry", "crumb")
更多关于关键字参数的内容
现在，如果你的函数的行为完全取决于传入的参数，那该怎么办呢？比如，你有一个乘法函数，它可以接收两个整数，或者一个整数和一个整数列表，或者两个整数列表，并进行乘法运算。在这种情况下，你作为调用者会想使用关键字参数。你可以这样设置函数定义：
def GenericMultiply(int1=False, int2=False, ilist1=False, ilist2=False):
# check which parameters have values, then do stuff
（或者用None代替False。）
当你需要乘以两个整数时，可以这样调用：
GenericMultiply(int1=6, int2=7)
注意：你也可以仅用两个位置参数来完成上述操作，并在函数内部手动检查它们的类型，可以使用type()函数，或者使用try:except:块，调用仅适用于列表或整数的方法。
进一步阅读
在Python中还有很多其他方法可以实现这个功能，我只是描述了最简单的一种。如果你想了解更多，我推荐查看官方Python教程中关于定义函数的部分，以及接下来的部分“更多关于定义函数”（这部分会详细讲解位置参数和关键字参数，以及*args和**kwargs语法，这可以让你定义具有可变长度参数列表的函数，而不需要使用默认值）。
多重分发（在Julia语言中的例子）和类型类有相似的目的。多重分发可以在编译时实现多态（就像类型类一样），而在典型的动态语言（比如Python）中，对象接口通常只能在运行时实现多态。多重分发的性能比你在动态面向对象语言中看到的普通接口要好，所以在动态语言中使用它是非常合理的。
Python中有一些多重分发的实现，但我不确定它们是否能提供编译时多态。
多方法在Clojure中似乎能解决问题。比如，我们可以定义一个 plus 函数，它可以把数字相加，但如果是其他类型的东西，就把它们的字符串形式连接起来。
(defmulti plus (fn [& xs] (every? number? xs)))
(defmethod plus true [& xs] (apply + xs))
(defmethod plus false [& xs] (apply str xs))
(plus 1 8) ;9
(plus 1 \8) ;"18"
多方法是函数（(ifn? plus) 的结果是 true），所以它们的地位和其他函数一样高。
(let [z (partial plus 5)] (z \3)) ;"53"
在Clojure中，你可以通过多方法或者协议来实现类似的功能，或者在Python中使用简单的成员函数（类方法）。不过，这些方法都有一个重要的缺失，那就是Haskell中的返回类型多态性。
编译器知道你“期望”一个函数返回什么类型，因此可以根据这个期望调用不同的实现。这意味着同一个函数，如果用相同的参数调用，可能会根据返回值的处理方式做出完全不同的事情。例如：
Prelude> read "[5,6,7]" :: [Int]
[5,6,7]
Prelude> read "[5,6,7]" :: [Double]
[5.0,6.0,7.0]
同样，你甚至可以有多态常量，每个类型类实例都有不同的值：
Prelude Data.Word> (minBound, minBound, minBound) :: (Int, Bool, Word8)
(-9223372036854775808,False,0)
在动态语言中，你其实无法做到这一点，因为没有类型推断。你可以通过传递一些代表“我想要的结果类型”的对象来稍微模拟一下，利用这些对象作为调度器，但这并不完全一样。