python基础之多态与多态性绑定方法和非绑定方法

Posted 2020-09-28

多态与多态性

多态

多态并不是一个新的知识

多态是指一类事物有多种形态，在类里就是指一个抽象类有多个子类，因而多态的概念依赖于继承

举个栗子：动物有多种形态，人、狗、猫、猪等，python的序列数据类型有字符串、列表、元组，文件的类型分为普通文件和可执行文件，人类又有多种形态，男女老少。。等等例子

 1 import abc
 2 class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):    #模拟动物类
 3     @abc.abstractmethod
 4     def talk(self):
 5         pass
 6 class People(Animal):       #模拟人类
 7     def talk(self):
 8         print(‘say hello world‘)
 9 class Cat(Animal):          #模拟猫类
10     def talk(self):
11         print(‘say miaomiaomiao‘)
12 class Dog(Animal):          #模拟狗类
13     def talk(self):
14         print(‘say wangwangwang‘)

动物都能叫，所以人类、猫类、狗类也都可以叫，只不过叫的方式不一样。

多态性：

多态性是指具有不同功能的函数可以使用相同的函数名，这样就可以用一个函数名调用到不同功能的函数。

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）

多态性实际上就是一个接口，即调用同一个函数，产生不同的结果。

示例1：使用数据对象的__len__属性统计对象长度

1 def func(obj):
2     obj.__len__()
3 func(‘hello‘)
4 func([1,2,3,4])
5 func((‘a‘,‘b‘,‘c‘))

示例2：

 1 import abc
 2 class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):    #模拟动物类
 3     @abc.abstractmethod
 4     def talk(self):
 5         pass
 6 class People(Animal):       #模拟人类
 7     def talk(self):
 8         print(‘say hello world‘)
 9 class Cat(Animal):          #模拟猫类
10     def talk(self):
11         print(‘say miaomiaomiao‘)
12 class Dog(Animal):          #模拟狗类
13     def talk(self):
14         print(‘say wangwangwang‘)
15 
16 p1=People()
17 c1=Cat()
18 d1=Dog()
19 
20 def talk(obj):    #多态性
21     obj.talk()
22 talk(p1)
23 talk(c1)
24 talk(d1)

多态性的优点1：以不变应万变，统一调用接口，使用者只用一种调用方式即可

多态性的优点2：增加扩展性，比如上述代码再加一个Pig类，调用talk功能的方式不会改变，就是talk(Pig对象)

绑定方法与非绑定方法

类中定义的函数分为两类：绑定方法和非绑定方法

绑定方法：绑定给谁就给谁用，可以是对象，也可以是类本身。

绑定到对象的方法：

　　定义：凡是在类中定义的函数（没有被任何装饰器修饰），都是绑定给对象的，无论有有没有传参

　　给谁用：给对象用

　　特点：例如obj.bar() 自动把obj当做第一个参数传入，因为bar中的逻辑就是要处理obj这个对象

示例：

 1 class People:
 2     def __init__(self, name, weight, height):
 3         self.name = name
 4         self.weight = weight
 5         self.height = height
 6     def bmi(self):    #绑定到对象，需要传入对象的名字，而类本身是无法使用的，如果硬要使用，也需要把对象名字传进来
 7         print(self.weight / (self.height ** 2))
 8 f = People(‘bob‘, 70, 1.80)
 9 f.bmi()    #绑定对象使用的方法
10 People.bmi(f)    #类使用需要传入对象名字

绑定到类的方法：

　　定义：在类中定义的，被classmethod装饰的函数就是绑定到类的方法

　　给谁用：给类用

　　特点：例如People.talk() 自动把类当做第一个参数传入，因为talk中的逻辑就是要处理类

注意：自动传值只是使用者意淫的，属于类的函数，类可以调用，但是必须按照函数的规则来，在任何过程中都没有自动传值那么一说，传值都是事先定义好的，只不过使用者感知不到。

示例1：

 1 class People:
 2     def __init__(self,name):
 3         self.name=name
 4     def bar(self):
 5         print(‘Object name：‘,self.name)
 6     @classmethod    #将方法绑定给类People
 7     def func(cls):  #传入的值只能是类的名字
 8         print(‘Class name：‘,cls)
 9 f=People(‘natasha‘)
10 print(People.func)  #绑定给类
11 print(f.bar)    #绑定给对象
12 People.func()   #类调用绑定到类的方法
13 f.func()    #对象调用绑定到类的方法，打印的依然是类的名字

输出结果：

1 <bound method People.func of <class ‘__main__.People‘>>    #绑定到类的方法
2 <bound method People.bar of <__main__.People object at 0x0000026FC4109B38>>    #绑定到对象的方法
3 Class name： <class ‘__main__.People‘>     #类调用返回类名
4 Class name： <class ‘__main__.People‘>     #对象调用返回类名

 

非绑定方法：

用staticmethod装饰器装饰的方法，非绑定方法不与类或对象绑定，类和对象都可以调用，但是没有自动传值那么一说。就是一个普通工具而已

注意：没有传值的普通函数并不是非绑定方法，只有被staticmethod装饰的才是非绑定方法。

示例

 1 import hashlib
 2 import pickle
 3 import os
 4 # 模拟注册，生成一个唯一id标识
 5 student_path=r‘C:\\Users\\Mr.chai\\Desktop\\PythonProject\\笔记\\2017.7.6\\db‘
 6 
 7 class People:
 8     def __init__(self,name,sex,user_id):
 9         self.name=name
10         self.sex=sex
11         self.user_id=user_id
12         self.id=self.create_id()
13     def tell_info(self):    #打印所有信息
14         print(‘‘‘
15         =====%s info=====
16         id:%s
17         name:%s
18         sex:%s
19         user_id:%s
20         ‘‘‘ %(self.name,self.id,self.name,self.sex,self.user_id))
21     def create_id(self):    #生成一个id号，对name、sex和user_id进行哈希
22         m=hashlib.md5()
23         m.update(self.name.encode(‘utf-8‘))
24         m.update(self.sex.encode(‘utf-8‘))
25         m.update(str(self.user_id).encode(‘utf-8‘))
26         return m.hexdigest()
27     def save(self):     #将id号序列化到文件，以id号为文件名字
28         idfile_path=student_path+‘\\\\‘+self.id
29         with open(idfile_path,‘wb‘) as f:
30             pickle.dump(self,f)
31     @staticmethod       #反序列化程序，是一个非绑定方法，无关类和对象
32     def get_all():
33         res=os.listdir(student_path)
34         for item in res:
35             file_path = r‘%s\\%s‘ %(student_path,item)
36             with open(file_path,‘rb‘) as f:
37                 obj = pickle.load(f)
38                 obj.tell_info()

测试：生成序列化文件

 1 #实例化对象
 2 p1=People(‘natasha‘,‘male‘,370283111111111111)
 3 p2=People(‘hurry‘,‘male‘,3702832222222222222)
 4 p3=People(‘bob‘,‘male‘,3702833333333333333)
 5 #查询唯一标识
 6 print(p1.id)
 7 print(p2.id)
 8 print(p3.id)
 9 #对象pickle序列化
10 p1.save()
11 p2.save()
12 p3.save()
13 
14 查询输出：
15 b4ea1e1f1e45428ee16035e101caac7b
16 274496ab60ceea8bf4c89c841d2b225c17 0defdb74fdee00f2164839343c16a7d7

生成文件

反序列化：

 1 p1.get_all()
 2 # p2.get_all()
 3 # p3.get_all()
 4 
 5 输出结果
 6 
 7         =====bob info=====
 8         id:0defdb74fdee00f2164839343c16a7d7
 9         name:bob
10         sex:male
11         user_id:3702833333333333333
12         
13 
14         =====hurry info=====
15         id:274496ab60ceea8bf4c89c841d2b225c
16         name:hurry
17         sex:male
18         user_id:3702832222222222222
19         
20 
21         =====natasha info=====
22         id:b4ea1e1f1e45428ee16035e101caac7b
23         name:natasha
24         sex:male
25         user_id:370283111111111111
26