（三）多态与多态性

一、多态

---

多态指的是一类事物有多种形态

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):     # 抽象方法不用实现
        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 hengheng')

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

详解：

在面向对象方法中一般是这样表述多态性：向不同的对象发送同一条消息
（！！！obj.func():是调用了obj的方法func，又称为向obj发送了一条消息func），
不同的对象在接收时会产生不同的行为（即方法）。
也就是说，每个对象可以用自己的方式去响应共同的消息。
所谓消息，就是调用函数，不同的行为就是指不同的实现，即执行不同的函数。

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

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

import abc
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):    # 同一类事物:动物
    @abc.abstractmethod
    def talk(self):     # 抽象方法不用实现
        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 hengheng')

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()
"""
say hello
say wangwang
say hengheng
"""

# 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()

func(peo)
func(dog)
func(pig)
"""
实现的效果是一样的
say hello
say wangwang
say hengheng
"""

2，为什么要用多态性（多态性的好处）

其实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）增加了程序的可扩展性

　　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

import abc
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):    # 同一类事物:动物
    @abc.abstractmethod
    def talk(self):
        pass

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)
'''

3，鸭子类型

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：其实大家一直在享受着多态性带来的好处，比如 Python 的序列类型有多种形态：字符串，列表，元组，多态性体现如下：

# str,list,tuple都是序列类型，可算长度。
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)