10 多态

面向对象学习目录

1 面向对象介绍

2 类、实例、属性、方法详解

3 面向过程与面向对象进一步比较

4 类与对象

5 属性查找与绑定方法

6 小结

7 继承与派生

8 组合

9 抽象类

10 多态

11 封装

12 绑定方法与非绑定方法

13 内置方法（上）

14 内置方法（中）之描述符

15 内置方法（下）

16 元类

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多态

　　抽象类统一规范了一些相似类的相似属性后，继承该抽象类的各个子类的具体表现形式是可以多种多样的（具体表现为：数据属性的值各不同、函数属性的函数体各不同）

　　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()

所以，总结下抽象类与多态的关系：

　　先由抽象类统一定义这些相似类的相似属性（包括数据属性和函数属性，其中规定各相似类必须定义这些函数属性，定义的函数体可以多种形态），然后再将相似的函数属性用统一的接口归一化调用（统一接口的基础是各子类都规范要求了定义这些相似函数属性），从而实现了“同一接口，多种形态”。

 

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)
'''

 

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)