动态类型语言 VS 静态类型语言

一. 运行期动态修改类型结构

动态编程语言是高级编程语言的一个类别，在计算机科学领域已被广泛应用。它是一类在运行时可以改变其结构的语言：例如新的函数、对象、甚至代码可以被引进，已有的函数可以被删除或是其他结构上的变化。动态语言目前非常具有活力。众所周知的ECMAScript（JavaScript）便是一个动态语言，除此之外如PHP、Ruby、Python等也都属于动态语言，而C、C++、Java等语言则不属于动态语言。

例如下列 Python 代码：

class Student(object):

    def __init__(self, name):

        self.name = name

if __name__ == '__main__':

    stu = Student("张三")

    stu.age = 18 # 运行时，给stu对象新增了一个age属性，但是在class声明时未声明该属性

    def to_string(self):

        return f"Student(name={self.name}, age={self.age})"

    Student.to_string = to_string # 运行时，给Student类增加了一个 to_string 方法

    print(stu.to_string()) # 输出: Student(name=张三, age=18)

在上述代码中我们先定义了一个 Student 类，类中声明了 name 属性。Python作为动态语言，可以在运行时改变类型的结构，可以为其增加一个age属性，以及to_string方法。

而作为静态类型语言的代表 Java、C++、Go 在运行时期就不能修改类的结构。Java 虽然能通过反射机制改变一个类的结构，但其本质仍然是修改源码，然后重新加载字节码到内存中，仍然属于典型的静态类型语言。

注意：很多人认为解释型语言都是动态语言，这个观点是错的！Java是解释型语言但是不是动态语言，Java不能在运行的时候改变自己结构。反之成立吗？动态语言都是解释型语言。也是错的！Object-C是编译型语言，但是他是动态语言。得益于特有的run time机制（准确说run time不是语法特性是运行时环境，这里不展开）OC代码是可以在运行的时候插入、替换方法的。

二. 类型检查

对于静态类型语言，会在编译器检查类型是否正确:

public interface Animal {

    void run();

}

public class Dog implements Animal {

    public void run() {

        System.out.prinln("Dog run");

    }

}

public class Cat implements Animal {

    public void run() {

        System.out.prinln("Cat run");

    }

}

public class Test {

    public void animalRun(Animal animal) {

        animal.run();

    }

}

Java作为静态类型语言会在编译器检查类型是否正确，所以调用 Test.animalRun 方法时传入的对象必须是 Animal 类型或者它的子类，否则将编译报错。

对于Python这样的动态语言来说，则不一定需要传入 Animal 类型。我们只需要保证传入的对象有一个 run() 方法就可以了：

class Dog(object):

    def run(self):

        print('Dog run')

这就是动态语言的“鸭子类型”，它并不要求严格的继承体系，一个对象只要“看起来像鸭子，走起路来像鸭子”，那它就可以被看做是鸭子。

Python的“file-like object“就是一种鸭子类型。对真正的文件对象，它有一个read()方法，返回其内容。但是，许多对象，只要有read()方法，都被视为“file-like object“。许多函数接收的参数就是“file-like object“，你不一定要传入真正的文件对象，完全可以传入任何实现了read()方法的对象。

本文参考至：

动态语言 - 维基百科，自由的百科全书 (wikipedia.org)

编译型语言、解释型语言、静态类型语言、动态类型语言概念与区别-阿里云开发者社区 (aliyun.com)

继承和多态 - 廖雪峰的官方网站 (liaoxuefeng.com)