088 類的多態和多態性

1、多態

多態指的是一類事物有多種形態，一個類有不少個子類，於是多態的概念是基於繼承的

1. 序列數據類型有多種形態：字符串，列表，元組
2. 動物有多種形態：人，狗，豬

1.1 動物的多種形態

# 動物有多種形態：人類、豬、狗
class Animal:
    def run(self):  # 子類約定俗稱的必須實現這個方法
        raise AttributeError('子類必須實現這個方法')


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()

人正在走
pig is walking
dog is running

import abc


class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):  # 同一類事物:動物
    @abc.abstractmethod  # 上述代碼子類是約定俗稱的實現這個方法，加上@abc.abstractmethod裝飾器後嚴格控制子類必須實現這個方法
    def talk(self):
        raise AttributeError('子類必須實現這個方法')


class People(Animal):  # 動物的形態之一:人
    def talk(self):
        print('say hello')


class Dog(Animal):  # 動物的形態之二:狗
    def talk(self):
        print('say wangwang')


class Pig(Animal):  # 動物的形態之三:豬
    def talk(self):
        print('say aoao')


peo2 = People()
pig2 = Pig()
d2 = Dog()

peo2.talk()
pig2.talk()
d2.talk()

say hello
say aoao
say wangwang

1.2 文件的多種形態

# 文件有多種形態：文件、文本文件、可執行文件
import abc


class File(metaclass=abc.ABCMeta):  # 同一類事物:文件
    @abc.abstractmethod
    def click(self):
        pass


class Text(File):  # 文件的形態之一:文本文件
    def click(self):
        print('open file')


class ExeFile(File):  # 文件的形態之二:可執行文件
    def click(self):
        print('execute file')


text = Text()
exe_file = ExeFile()

text.click()
exe_file.click()

open file
execute file

2、多態性

• 多態與多態性是兩種概念
• 多態性是指具備不一樣功能的函數可使用相同的函數名，這樣就能夠用一個函數名調用不一樣內容的函數。在面向對象方法中通常是這樣表述多態性：向不一樣的對象發送同一條消息，不一樣的對象在接收時會產生不一樣的行爲（即方法）。也就是說，每一個對象能夠用本身的方式去響應共同的消息。所謂消息，就是調用函數，不一樣的行爲就是指不一樣的實現，即執行不一樣的函數。

2.1 動物形態多態性的使用

# 多態性：一種調用方式，不一樣的執行效果（多態性）
def func(obj):
    obj.run()


func(peo1)
func(pig1)
func(d1)

人正在走
pig is walking
dog is running

# 多態性依賴於：繼承
# 多態性：定義統一的接口
def func(obj):  # obj這個參數沒有類型限制，能夠傳入不一樣類型的值
    obj.talk()  # 調用的邏輯都同樣，執行的結果卻不同


func(peo2)
func(pig2)
func(d2)

say hello
say aoao
say wangwang

2.2 文件形態多態性的使用

def func(obj):
    obj.click()


func(text)
func(exe_file)

open file
execute file

2.3 序列數據類型多態性的使用

def func(obj):
    print(len(obj))


func('hello')
func([1, 2, 3])
func((1, 2, 3))

5

3

3

綜上能夠說，多態性是一個接口（函數func）的多種實現（如obj.run()，obj.talk()，obj.click()，len(obj)）

3、多態性的好處

其實你們從上面多態性的例子能夠看出，咱們並無增長新的知識，也就是說Python自己就是支持多態性的，這麼作的好處是什麼呢？

1. 增長了程序的靈活性：以不變應萬變，不論對象變幻無窮，使用者都是同一種形式去調用，如func(animal)
2. 增長了程序額可擴展性：經過繼承Animal類建立了一個新的類，使用者無需更改本身的代碼，仍是用func(animal)去調用

class Cat(Animal):  # 屬於動物的另一種形態：貓
    def talk(self):
        print('say miao')


def func(animal):  # 對於使用者來講，本身的代碼根本無需改動
    animal.talk()


cat1 = Cat()  # 實例出一隻貓
func(cat1)  # 甚至連調用方式也無需改變，就能調用貓的talk功能

say miao

• 上述代碼咱們新增了一個形態Cat，由Cat類產生的實例cat1，使用者能夠在徹底不須要修改本身代碼的狀況下。使用和人、狗、豬同樣的方式調用cat1的talk方法，即func(cat1)

4、小結

多態：同一種事物的多種形態，動物分爲人類，豬類（在定義角度） 多態性：一種調用方式，不一樣的執行效果（多態性）