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  • python全栈开发【第十六篇】面向对象三大特性——多态和继承补充

    一、回顾

    面向对象

      1.类:具有相同属性和方法 的一类事物

         类名可以实例化一个对象

         类名可以调用类属性,(静态属性 和(方法)动态属性)

      2.对象:也就是实例

            对象名:调用对象属性

              调用方法

      3.什么叫抽象?

        从小到大的过程

      4.组合-----什么有什么的关系(将一个类的对象当做另一个类的属性)

      5.继承-----什么是什么的关系

          从大范围到小范围的过程

          继承的作用:减少代码的重用性

          子类有的方法,就用子类的。不会调用父类的方法。

          如果要在子类中调用父类的方法:super().类名()

      6.派生:父类没有的子类有了

          派生类:在父类的基础上,又产生了子类,这个子类就叫做派生类

          派生属性:父类里没有的属性但子类中有了的属性就叫做派生方法。

          派生方法:父类里没有的方法但子类中有了的方法就叫做派生方法。

      7.方法的重写

          父类里有子类里也有的方法叫做方法的重写

    二、接口类与抽象类

    1.接口类:(在抽象类的基础上)

        在python中,默认是没有接口类的

        接口类不能被实例化(如果实例化会报错)

        接口类中的方法不能被实现

    1.正常调用
    class Applepay:
        def pay(self,money):
            print('apple pay 支付了%s' %money)
    
    class Alipay:
        def pay(self,money):
            print('支付宝  支付了%s' %money)
    
    def payment(pay_obj,money):  #实例化的另一种调用,这个方法让实例化的时候按照payment调用:就像下面的payment(apple1,200)
            pay_obj.pay(money)
    
    apple1 = Applepay()
    # apple1.pay(200)
    payment(apple1,200)
    
    # 2.有时候写的时候会把方法写错,自己定义一个主动报错
    # 接口初成:手动报异常:NotImplementedError来解决开发中遇到的问题
    class Payment:
        def pay(self):
            raise NotImplementedError  #主动让程序报错
    
    class Wechatpay(Payment): #微信支付
        def pay(self,money):
            print('微信支付了%s元',money)
    
    class QQchatpay(Payment): #QQ支付
        def fuqian(self,money):
            print('QQ支付了%s元',money)
    
    p = Wechatpay()
    p.pay(200)   #不报错
    q = QQchatpay()   #不报错
    q.pay()  #报错
    
    # 3.借用abc模块来实现接口
    #接口类(就是为了提供标准,约束后面的子类)
    from abc import ABCMeta,abstractmethod
    class Payment(metaclass=ABCMeta):
        @abstractmethod
        def pay(self,money):
            pass
    
    class Wechatpay(Payment):
        def fuqian(self,money):
            '''实现了pay的功能,但是方法名字不一样'''
            print('微信支付了%s元'%money)
    
    class Alipay:
        def pay(self,money):
            print('支付宝  支付了%s' %money)
    
    # p = Wechatpay() #报错了(因为上面定义了一个接口类,接口类里面
    # 定义了一个pay方法,而在下面的Wechatpay方法里没有pay方法,不能
    # 调用,在接口类里面约束一下,接口类里的pay方法里面不能写其他,直接pass)
    a = Alipay()
    a.pay(200)
    p = Payment() #接口类不能被实例化
    
    为何要用接口
    
    接口提取了一群类共同的函数,可以把接口当做一个函数的集合。
    
    然后让子类去实现接口中的函数。
    
    这么做的意义在于归一化,什么叫归一化,就是只要是基于同一个接口实现的类,那么所有的这些类产生的对象在使用时,从用法上来说都一样。
    
    归一化,让使用者无需关心对象的类是什么,只需要的知道这些对象都具备某些功能就可以了,这极大地降低了使用者的使用难度。
    
    比如:我们定义一个动物接口,接口里定义了有跑、吃、呼吸等接口函数,这样老鼠的类去实现了该接口,松鼠的类也去实现了该接口,由二者分别产生一只老鼠和一只松鼠送到你面前,即便是你分别不到底哪只是什么鼠你肯定知道他俩都会跑,都会吃,都能呼吸。
    
    再比如: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
    

    接口也就是做约束,让下面的类的方法都按照接口类中给出的方法去定义。如果接口类里面有的方法类里面没有,那么那个类就不能被实例化。(字面理解)

    继承的第二种含义非常重要。它又叫“接口继承”。
    接口继承实质上是要求“做出一个良好的抽象,这个抽象规定了一个兼容接口,使得外部调用者无需关心具体细节,可一视同仁的处理实现了特定接口的所有对象”——这在程序设计上,叫做归一化。

    2.抽象类:

        在python中,默认是有的

        父类的方法,子类必须实现

        抽象类(父类)的方法可以被实现

    # 抽象类
    # 什么叫做抽象?  从小范围到大范围
    from abc import ABCMeta,abstractmethod
    class Animal(metaclass=ABCMeta):
        @abstractmethod
        def eat(self):
            print('打开粮食的袋子')
            print('放一个吃饭的碗')
            print('吧粮食倒在碗里')
    
        @abstractmethod
        def sleep(self):
            pass
    
    class Dog(Animal):
        #实现吃喝睡的方法
        def eat(self):
            super().eat()
            # super(Dog, self).eat()
            print('dog is eating')
        def sleep(self):
            print('dog is sleeping')
    
    # d = Dog()
    # d.eat()
    a = Animal()  #抽象类不能被实例化
    

    3.抽象类和接口类的区别:接口类不能实现方法,抽象类可以实现方法里面的内容

    4.抽象类和接口类的相同点:都是用来做约束的,都不能被实例化

    5.抽象类和接口类的使用:

      当几个子类的父类有相同的功能需要被实现的时候就用抽象类

      当几个子类有相同的功能,但是实现各不相同的时候就用接口类

    6.python中的抽象类和接口类在Java里面的区别

      接口类支持多继承

      抽象类只支持单继承

    三、多继承

    在继承抽象类的过程中,我们应该尽量避免多继承;

    而在继承接口的时候,我们反而鼓励你来多继承接口

    接口隔离原则:

        使用多个专门的接口,而不是用单一的总接口。即客户端不应该依赖那些不需要的接口
    class A:
        def test(self):
            print('from A')
    class B(A):
        def test(self):
            print('from B')
    class C(A):
        def test(self):
            print('from C')
    class D(A):
        def test(self):
            print('from D')
    class E(B):pass
        # def test(self):
        #     print('from E')
    
    class F(E,D,C):pass
        # def test(self):
            # print('from F')
    
    
    # b= B()
    # b.test()
    # d = D()
    # d.test() #一级一级往上找,自己没有,就继承爹的,爹没有就找爷爷的
            # 再找不到就报错了
    f = F()
    f.test()
    print(F.mro()) #查看找父类的顺序
    

     

    四、钻石继承

    新式类:广度优先:横着找(如钻石继承图,谁先在前面就找谁)

    经典类:深度优先:从上到下找

    五、多态

    多态指的是一类事物有多种形态(比如:老师.下课铃响了(),学生.下课铃响了(),老师执行的是下班操作,学生执行的是放学操作,虽然二者消息一样,但是执行的效果不同)

     例如:动物有多种形态:人,狗,猪

    from abc import ABCMeta,abstractmethod
    class Animal(metaclass=ABCMeta):
        @abstractmethod
        def eat(self):pass
    class Cat(Animal):  #动物的形态之一:猫
        def eat(self):
            print('cat eat')
    class Dog(Animal):  #动物的形态之二:狗
        def eat(self):
            print('dog eat')
    
    class Pig(Animal):pass  #动物的形态之三:猪
    def eat_fun(animal_obj): #定义一个函数让这个函数名去调用
        animal_obj.eat()
    c = Cat()
    eat_fun(c)  #函数名(对象)
    
    d = Dog() 
    eat_fun(d)
    
    c = Cat()
    c.eat()
    

    python自带多态:

      多态:同一类事物的多种状态

      python里处处都是多态,只是我们一般发现不了

      操作的时候不需要关心这个对象的数据类型,你只要用就行了

    静态多态性(了解就好)

    鸭子类型(如果两个类里面都有相同的方法,但是他们的类里面没有任何继承)
    序列(str,list,tuple):有顺序的数据集合,这三个没有任何继承
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