Python入门之面向对象的多态

本章目录:

    一、多态

    二、多态性

    三、鸭子类型

==============================

一、多态

  多态指的是一类事物有多种形态.

  动物有多种形态:人,狗,猪.

import abc
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta): #同一类事物:动物
    @abc.abstractmethod
    def talk(self):
        pass

class People(Animal): #动物的形态之一:人
    def talk(self):
        print('say hello')

class Dog(Animal): #动物的形态之二:狗
    def talk(self):
        print('say wangwang')

class Pig(Animal): #动物的形态之三:猪
    def talk(self):
        print('say aoao')

linux中“一切皆文件”,文件具有可写可读特性:

import abc
class File(metaclass=abc.ABCMeta): #同一类事物:文件
    @abc.abstractmethod
    def click(self):
        pass

class Text(File): #文件的形态之一:文本文件
    def click(self):
        print('open file')

class ExeFile(File): #文件的形态之二:可执行文件
    def click(self):
        print('execute file')

二、多态性

  1. 什么是多态动态绑定(在继承的背景下使用时,有时也称为多态性)

多态性是指在不考虑实例类型的情况下使用实例。

在面向对象方法中一般是这样表述多态性:向不同的对象发送同一条消息(!!!obj.func():是调用了obj的方法func,又称为向obj发送了一条消息func),不同的对象在接收时会产生不同的行为(即方法)。也就是说,每个对象可以用自己的方式去响应共同的消息。所谓消息,就是调用函数,不同的行为就是指不同的实现,即执行不同的函数。

比如:老师.下课铃响了(),学生.下课铃响了(),老师执行的是下班操作,学生执行的是放学操作,虽然二者消息一样,但是执行的效果不同

多态性分为静态多态性和动态多态性:

    静态多态性:如任何类型都可以用运算符+进行运算

    动态多态性:

peo=People()
dog=Dog()
pig=Pig()

#peo、dog、pig都是动物,只要是动物肯定有talk方法
#于是我们可以不用考虑它们三者的具体是什么类型,而直接使用
peo.talk()
dog.talk()
pig.talk()

#更进一步,我们可以定义一个统一的接口来使用
def func(obj):
    obj.talk()

2. 为什么要用多态性(多态性的好处)

    其实大家从上面多态性的例子可以看出,我们并没有增加什么新的知识,也就是说python本身就是支持多态性的,这么做的好处是什么呢?

    1.增加了程序的灵活性

      以不变应万变,不论对象千变万化,使用者都是同一种形式去调用,如func(animal)

    2.增加了程序额可扩展性

     通过继承animal类创建了一个新的类,使用者无需更改自己的代码,还是用func(animal)去调用 

>>> class Cat(Animal): #属于动物的另外一种形态:猫
...     def talk(self):
...         print('say miao')
... 
>>> def func(animal): #对于使用者来说,自己的代码根本无需改动
...     animal.talk()
... 
>>> cat1=Cat() #实例出一只猫
>>> func(cat1) #甚至连调用方式也无需改变,就能调用猫的talk功能
say miao

'''
这样我们新增了一个形态Cat,由Cat类产生的实例cat1,使用者可以在完全不需要修改自己代码的情况下。使用和人、狗、猪一样的方式调用cat1的talk方法,即func(cat1)
'''

三 、鸭子类型

Python崇尚鸭子类型,即‘如果看起来像、叫声像而且走起路来像鸭子,那么它就是鸭子’

python程序员通常根据这种行为来编写程序。例如,如果想编写现有对象的自定义版本,可以继承该对象

也可以创建一个外观和行为像,但与它无任何关系的全新对象,后者通常用于保存程序组件的松耦合度。

例1:利用标准库中定义的各种‘与文件类似’的对象,尽管这些对象的工作方式像文件,但他们没有继承内置文件对象的方法

#二者都像鸭子,二者看起来都像文件,因而就可以当文件一样去用
class TxtFile:
    def read(self):
        pass

    def write(self):
        pass

class DiskFile:
    def read(self):
        pass
    def write(self):
        pass

例2:其实大家一直在享受着多态性带来的好处,比如Python的序列类型有多种形态:字符串,列表,元组,多态性体现如下

#str,list,tuple都是序列类型
s=str('hello')
l=list([1,2,3])
t=tuple((4,5,6))

#我们可以在不考虑三者类型的前提下使用s,l,t
s.__len__()
l.__len__()
t.__len__()

len(s)
len(l)
len(t)

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