Python3.7之多态与多态性

Posted 2020-11-25 彩虹然

Python3.7之多态与多态性

一、多态

Python中多态是指一类事物有多种形态。比如动物有多种形态，人，狗，猫，等等。文件有多种形态：文本文件，可执行文件。

二、多态性

1.什么是多态性？

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

import abc


class Animals(metaclass=abc.ABCMeta):
    @abc.abstractmethod
    def talk(self):
        pass


class People(Animals):
    def talk(self):
        print('People is talking')


class Cat(Animals):
    def talk(self):
        print('Cat is miaomiao')


class Dog(Animals):
    def talk(self):
        print('Dog is wangwang')


cat1 = Cat()
dog1 = Dog()
peo1 = People()
# 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
peo1.talk()
dog1.talk()
peo1.talk()


# 定义一个统一的接口来访问
def func(obj):
    obj.talk()


func(cat1)

2.为什么要用多态性？

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 Pig(Animals):  # 属于动物的另外一种形态：猪
    def talk(self):
        print('Pig is huohuo')


pig = Pig()


# 统一接口，对于使用者来说，自己的代码根本无需改动
def func(obj):
    obj.talk()


func(pig)  # 甚至连调用方式都无需改变，就能调用出pig的talk功能

三、鸭子类型

在鸭子类型中，关注的不是对象的类型本身，而是它是如何使用的。

例如，在不使用鸭子类型的语言中，我们可以编写一个函数，它接受一个类型为"鸭子"的对象，并调用它的"走"和"叫"方法。在使用鸭子类型的语言中，这样的一个函数可以接受一个任意类型的对象，并调用它的"走"和"叫"方法。如果这些需要被调用的方法不存在，那么将引发一个运行时错误。任何拥有这样的正确的"走"和"叫"方法的对象都可被函数接受的这种行为引出了以上表述，这种决定类型的方式因此得名。
鸭子类型通常得益于不测试方法和函数中参数的类型，而是依赖文档、清晰的代码和测试来确保正确使用。

class Duck():
    def walk(self):
        print('I walk like a duck')
    def swim(self):
        print('i swim like a duck')

class Person():
    def walk(self):
    　　print('this one walk like a duck') 
    def swim(self):
    　　print('this man swim like a duck')

可以很明显的看出，Person类拥有跟Duck类一样的方法，当有一个函数调用Duck类，并利用到了两个方法walk()和swim()。我们传入Person类也一样可以运行，函数并不会检查对象的类型是不是Duck，只要他拥有walk()和swim()方法，就可以正确的被调用。
再举例，如果一个对象实现了__getitem__方法，那python的解释器就会把它当做一个collection，就可以在这个对象上使用切片，获取子项等方法；如果一个对象实现了__iter__和next方法，python就会认为它是一个iterator，就可以在这个对象上通过循环来获取各个子项。