28-多态

一、多态介绍

什么是多态：多态指的是一类事物有多种形态，比如动物有多种形态：猫、狗、猪

为何要有多态：多态性指的是可以在不用考虑对象具体类型的情况下而直接使用对象，这就需要在设计时，把对象的使用方法统一成一种：例如cat、dog、pig都是动物,但凡是动物肯定有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的动物,而直接使用

class Animal: # 统一所有子类的方法
    def say(self):
        print('动物基本的发声频率。。。',end=' ')

class People(Animal):
    def say(self):
        super().say()
        print('嘤嘤嘤嘤嘤嘤嘤')

class Dog(Animal):
    def say(self):
        super().say()
        print('汪汪汪')

class Pig(Animal):
    def say(self):
        super().say()
        print('哼哼哼')


obj1=People()
obj2=Dog()
obj3=Pig()


obj1.say()
obj2.say()
obj3.say()

更进一步,我们可以定义一个统一的接口来使用

def animal_say(animal):
    animal.say()

animal_say(obj1)            # 动物基本的发声频率 嘤嘤嘤嘤嘤嘤嘤
animal_say(obj2)            # 动物基本的发声频率 汪汪汪
animal_say(obj3)            # 动物基本的发声频率 哼哼哼

Python中一切皆对象，本身就支持多态性

# 我们可以在不考虑三者类型的情况下直接使用统计三个对象的长度
s.__len__()
l.__len__()
t.__len__()

# Python内置了一个统一的接口
len(s)
len(l)
len(t)

多态性的好处：增强了程序的灵活性和可扩展性，比如通过继承Animal类创建了一个新的类，实例化得到的对象obj，可以使用相同的方式使用obj.talk()

class Wolf(Animal):  # 动物的另外一种形态：狼
    def talk(self):
        print('嗷...')

wolf = Wolf()  # 实例出一头狼
wolf.talk()  # 使用者根本无需关心wolf是什么类型而调用talk

综上我们得知，多态性的本质在于不同的类中定义有相同的方法名，这样我们就可以不考虑类而统一用一种方式去使用对象，可以通过在父类引入抽象类的概念来硬性限制子类必须有某些方法名

二、抽象类

2.1 什么是抽象类

　　与java一样，python也有抽象类的概念但是同样需要借助模块实现，抽象类是一个特殊的类，它的特殊之处在于只能被继承，不能被实例化

2.2 为何要有抽象类

    　　如果说类是从一堆对象中抽取相同的内容而来的，那么抽象类就是从一堆类中抽取相同的内容而来的，内容包括数据属性和函数属性。

　　　 比如我们有香蕉的类，有苹果的类，有桃子的类，从这些类抽取相同的内容就是水果这个抽象的类，你吃水果时，要么是吃一个具体的香蕉，要么是吃一个具体的桃子。。。。。。你永远无法吃到一个叫做水果的东西。

    　　从设计角度去看，如果类是从现实对象抽象而来的，那么抽象类就是基于类抽象而来的。

　　　 从实现角度来看，抽象类与普通类的不同之处在于：抽象类中只能有抽象方法（没有实现功能），该类不能被实例化，只能被继承，且子类必须实现抽象方法。这一点与接口有点类似，但其实是不同的

2.3 抽象类的实现

#一切皆文件
import abc #利用abc模块实现抽象类

class All_file(metaclass=abc.ABCMeta):
    all_type='file'
    @abc.abstractmethod #定义抽象方法，无需实现功能
    def read(self):
        '子类必须定义读功能'
        pass

    @abc.abstractmethod #定义抽象方法，无需实现功能
    def write(self):
        '子类必须定义写功能'
        pass

# class Txt(All_file):
#     pass
#
# t1=Txt() #报错,子类没有定义抽象方法

class Txt(All_file): #子类继承抽象类，但是必须定义read和write方法
    def read(self):
        print('文本数据的读取方法')

    def write(self):
        print('文本数据的读取方法')

class Sata(All_file): #子类继承抽象类，但是必须定义read和write方法
    def read(self):
        print('硬盘数据的读取方法')

    def write(self):
        print('硬盘数据的读取方法')

class Process(All_file): #子类继承抽象类，但是必须定义read和write方法
    def read(self):
        print('进程数据的读取方法')

    def write(self):
        print('进程数据的读取方法')

wenbenwenjian=Txt()

yingpanwenjian=Sata()

jinchengwenjian=Process()

#这样大家都是被归一化了,也就是一切皆文件的思想
wenbenwenjian.read()
yingpanwenjian.write()
jinchengwenjian.read()

print(wenbenwenjian.all_type)
print(yingpanwenjian.all_type)
print(jinchengwenjian.all_type)

三、鸭子类型

（Python所推崇的）

其实我们完全可以不依赖于继承，只需要制造出外观和行为相同对象，同样可以实现不考虑对象类型而使用对象，这正是Python崇尚的“鸭子类型”（duck typing）：“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”。比起继承的方式，鸭子类型在某种程度上实现了程序的松耦合度，示例如下：

class Cpu:
    def read(self):
        print('cpu read')

    def write(self):
        print('cpu write')

class Mem:
    def read(self):
        print('mem read')

    def write(self):
        print('mem write')

class Txt:
    def read(self):
        print('txt read')

    def write(self):
        print('txt write')

obj1=Cpu()
obj2=Mem()
obj3=Txt()

# 制造出外观和行为相同对象，同样可以实现不考虑对象类型而使用对象
obj1.read()
obj1.write()

obj2.read()
obj2.write()

obj3.read()
obj3.write()