Python类的多态和多态性
一、多态
多态指的是一类事物有多种形态，一个类有很多个子类，因而多态的概念是基于继承的
- 序列数据类型有多种形态：字符串，列表，元组
- 动物有多种形态：人，狗，猪
1.动物的多种形态
# 动物有多种形态：人类、猪、狗
class Animal:
def run(self): # 子类约定俗称的必须实现这个方法
raise AttributeError('子类必须实现这个方法')
class People(Animal):
def run(self):
print('人正在走')
class Pig(Animal):
def run(self):
print('pig is walking')
class Dog(Animal):
def run(self):
print('dog is running')
peo1 = People()
pig1 = Pig()
d1 = Dog()
peo1.run()
pig1.run()
d1.run()
输出
人正在走
pig is walking
dog is running
import abc
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta): # 同一类事物:动物
@abc.abstractmethod # 上述代码子类是约定俗称的实现这个方法，加上@abc.abstractmethod装饰器后严格控制子类必须实现这个方法
def talk(self):
raise AttributeError('子类必须实现这个方法')
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')
peo2 = People()
pig2 = Pig()
d2 = Dog()
peo2.talk()
pig2.talk()
d2.talk()
输出
say hello
say aoao
say wangwang
2.文件的多种形态
# 文件有多种形态：文件、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')
text = Text()
exe_file = ExeFile()
text.click()
exe_file.click()
输出
open file
execute file
二、多态性
-
多态与多态性是两种概念
-
多态性是指具有不同功能的函数可以使用相同的函数名，这样就可以用一个函数名调用不同内容的函数。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，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。
1.动物形态多态性的使用
多态性：一种调用方式，不同的执行效果（多态性）
def func(obj):
obj.run()
func(peo1)
func(pig1)
func(d1)
输出
人正在走
pig is walking
dog is running
多态性依赖于：继承
多态性：定义统一的接口
def func(obj): # obj这个参数没有类型限制，可以传入不同类型的值
obj.talk() # 调用的逻辑都一样，执行的结果却不一样
func(peo2)# python学习交流群：711312441
func(pig2)
func(d2)
输出
say hello
say aoao
say wangwang
2. 文件形态多态性的使用
def func(obj):
obj.click()
func(text)
func(exe_file)
输出
open file
execute file
3. 序列数据类型多态性的使用
def func(obj):
print(len(obj))
func('hello')
func([1, 2, 3])
func((1, 2, 3))
输出
5
3
3
综上可以说，多态性是一个接口（函数func）的多种实现（如obj.run()，obj.talk()，obj.click()，len(obj)）
三、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？
- 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)
- 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
上述代码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)
四、小结
多态：同一种事物的多种形态，动物分为人类，猪类（在定义角度）
多态性：一种调用方式，不同的执行效果（多态性）