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  • Python面向对象编程——多态、多态性、鸭子类型

    Python面向对象编程——多态、多态性、鸭子类型

    一、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')
    

    二、多态性

    1、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()
    

    2、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)
    '''
    

    三、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)
    
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