python面向对象（多态）

Posted 2023-04-14 coderxueshan

# 1、什么是多态：同一事物有多种形态

class Animal:  # 同一类事物:动物
    def talk(self):
        pass


class Cat(Animal):  # 动物的形态之一:猫
    def talk(self):
        print(\'喵喵喵\')


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


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


# 实例化得到三个对象
cat = Cat()
dog = Dog()
pig = Pig()

# 2、为何要有多态---》多态会带来什么样的特性，多态性
# 多态性指的是可以在不用考虑对象具体类型的情况下而直接使用对象，
# 这就需要在设计时，把对象的使用方法统一成一种：
# 例如cat、dog、pig都是动物,但凡是动物肯定有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的动物,而直接使用

class Animal:  # 同一类事物:动物  # 统一所有子类的方法
    def talk(self):
        print(\'动物基本的发声频率\', end=\' \')


class Cat(Animal):  # 动物的形态之一:猫
    def talk(self):
        super().talk()
        print(\'喵喵喵\')


class Dog(Animal):  # 动物的形态之二:狗
    def talk(self):
        super().talk()
        print(\'汪汪汪\')


class Pig(Animal):  # 动物的形态之三:猪
    def talk(self):
        super().talk()
        print(\'哼哼哼\')


cat = Cat()
dog = Dog()
pig = Pig()

cat.talk()
dog.talk()
pig.talk()


# 定义统一的接口，接收传入的动物对象
def func(animal):
    animal.talk()


func(dog)

# Python中一切皆对象，本身就支持多态性
# 我们可以在不考虑三者类型的情况下直接使用统计三个对象的长度
# str,list,tuple都是序列类型
s = str(\'hello\')
l = list([1, 2, 3])
t = tuple((4, 5, 6))
s.__len__()
l.__len__()
t.__len__()

# Python内置了一个统一的接口
len(s)
len(l)
len(t)

# 3、通过在父类引入抽象类的概念来硬性限制子类必须有某些方法名
import abc


# 指定metaclass属性将类设置为抽象类，抽象类本身只是用来约束子类的，不能被实例化
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):
    @abc.abstractmethod  # 该装饰器限制子类必须定义有一个名为talk的方法
    def talk(self):  # 抽象方法中无需实现具体的功能
        pass


class Cat(Animal):  # 但凡继承Animal的子类都必须遵循Animal规定的标准
    def talk(self):
        pass


cat = Cat()  # 若子类中没有一个名为talk的方法则会抛出异常TypeError，无法实例化

# 4、python推荐的是鸭子类型
\'\'\'
不依赖于继承，只需要制造出外观和行为相同对象，同样可以实现不考虑对象类型而使用对象，
这正是Python崇尚的“鸭子类型”（duck typing）：“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”。
比起继承的方式，鸭子类型在某种程度上实现了程序的松耦合度，如下
\'\'\'


# 二者看起来都像文件,因而就可以当文件一样去用，然而它们并没有直接的关系
class Txt:  # Txt类有两个与文件类型同名的方法，即read和write
    def read(self):
        pass

    def write(self):
        pass


class Disk:  # Disk类也有两个与文件类型同名的方法：read和write
    def read(self):
        pass

    def write(self):
        pass

本质：对设计者而言，类的方法设置一样，都有talk方法，对使用者，就可以不考虑对象对应的类了，直接调用talk方法

python面向对象：多态与多态性

多态

多态指的是一类事物有多种形态，比如

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‘)

　　文件有多种形态：文本文件，可执行文件

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‘)

　　

多态性

一、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，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

动态多态性如下：

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()

　　

二、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，我们并没有增加上面新的知识，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)
‘‘‘

　　

鸭子类型

逗比时刻：

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：序列类型有多种形态：字符串，列表，元组，但他们直接没有直接的继承关系

#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)