8.python之面相对象part.4（接口继承的思想设计，这种东西也叫抽象类）

Posted 2020-09-08

接口继承也叫做程序的归一化设计，这种东西也有人叫它抽象类。

那么什么又是抽象类呢？

抽象类这种东西，只能被继承，不可以被实例化。

如果说一个类是从一堆对象中抽取出来的，那么一个抽象类，就是从一堆类中抽取出来的。

简单的说，抽象类与普通类最大的不同之处就是，抽象类中的方法都试抽象的，没有办法实现具体的功能，这种抽象类不能生成对象，只可以被继承，但是，继承了这个抽象类的子类，必须去实现抽象类所抽象出来的方法！这个概念很像接口，所以说，我把它理解为接口式的继承。

关于抽象类的定义概念，可以参考下面这个例子。

在实现抽象类定义之前，python给我提供了一个名为“abc”的模块，这个模块可以用来定义抽象类。

2.7版本：

#!/usr/bin/python2.7

# -*- coding:utf-8 -*-

import abc   ＃导入abc模块，这个模块可以用来定义抽象类和抽象方法。

class Read_and_write_devices:

    __metaclass__ = abc.ABCMeta    #定义这个类为抽象类

    all_type = "rw_divce"

    @abc.abstractmethod      ＃定义抽象类中的抽象方法

    def read(self):

        pass

    @abc.abstractmethod        ＃定义抽象类中的抽象方法

    def write(self):

        pass

class Scsi_harddisk(Read_and_write_devices):

    def read(self):

        print "scsi硬盘读方法"

    def write(self):

        print "scsi硬盘写方法"

class Memory_ram(Read_and_write_devices):

    def write(self):

        print "内存的写方法"

3版本：

import abc

class Read_and_write_devices(metaclass=abc.ABCMeta):

    all_type = "rw_divce"

    @abc.abstractmethod

    def read(self):

        pass

    @abc.abstractmethod

    def write(self):

        pass

class Scsi_harddisk(Read_and_write_devices):

    def read(self):

        print "scsi硬盘读方法"

    def write(self):

        print "scsi硬盘写方法"

class Memory_ram(Read_and_write_devices):

    def write(self):

        print "内存的写方法"

在抽象类的方法上加上了 @abc.abstractmethod这个装饰器后这个抽象类中的方法就回变成抽象方法，如果其他类继承了这个抽象类，就必须去实现这个抽象类中所抽象出来的方法！！如果不满足抽象类中定义的抽象方法，那么这个类将无法创建对象！！

我们来看下上面这个例子，首先定义了一个名为Read_and_write_devices可读写设备的类，想想可读写的设备有哪些？硬盘和内存都是可读可写的设备，现在定义一个内存类用于控制内存的读写，一个硬盘类用来控制硬盘的读写，不管是内存和硬盘都必须具有两个方法，分别是read和write， Scsi_harddisk类和Memory_ram一个用来操作内存，另一个用来操作硬盘，这两个类同事继承Read_and_write_devices这个抽象类，其中Scsi_harddisk类满足了抽象类中抽象出来的read和write方法，而Memory_ram这个类只满足了抽象类中抽象出来的write 方法，接下来用这两个类去创建对象，看看会有什么结果。

disk1 = Scsi_harddisk()

disk1.read()

>>>scsi硬盘读方法

Scsi_harddisk这个类可以创建出对象。（这个类实现了抽象类抽象出的read方法和write方法）。

接下来试试看Memory_ram是否可以生成对象。

mem1 = Memory_ram()

结果输出如下：

Traceback (most recent call last):

  File "/Users/macbook/PycharmProjects/untitled1/8day/test.py", line 26, in <module>

    mem1 = Memory_ram()

TypeError: Can‘t instantiate abstract class Memory_ram with abstract methods read

Process finished with exit code 1

在 Memory_ram这个类在实例化对象的过程中出了错误，是因为 Memory_ram这个类没实现Read_and_write_devices这个抽象类中抽象出的两个方法，最终导致了Memory_ram这个类没有办法实例化出对象。

为什么要使用接口继承这种特性？

接口（也就是前面说的那个抽象类）提取了一群类共同的函数，然后让继承了接口类（抽象类）的函数（方法）去实现接口类中的函数。

这么做就是为了实现一种名为“归一化”的思想。

所谓的归一化思想，就是只要是通过同一个接口类（抽象类）实现的类，这些类产生的对象，在使用时，方法都一样。

说的再通俗易懂一点，就是我们不再需要关心这个对象是由哪个类产生的，只要知道这些对象都具备哪些功能就可以了。

比如：我们有一个汽车接口，里面定义了汽车所有的功能，然后由本田汽车的类，奥迪汽车的类，大众汽车的类，他们都实现了汽车接口，这样就好办了，大家只需要学会了怎么开汽车，那么无论是本田，还是奥迪，还是大众我们都会开了，开的时候根本无需关心我开的是哪一类车，操作手法（函数调用）都一样。

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