PythonI/O進階學習筆記_3.1面向對象編程_python的多態和鴨子類型

前言：

與第一篇的面向對象內容不一樣的是，第一篇中的面向對象更多的是與類、對象結合起來的概念粗淺理解，就是在編程歷史中誕生的一種思想方法。

這篇的面向對象編程，更多落實到在語言設計實現中，是如何體現面向對象這一設計思想的。

本篇內容圍繞 python基礎教程這段：

在面向對象編程中，術語對象大體意味着一系列數據（屬性）以及一套訪問和操做這些數據的方法。使用對象而非全局變量和函數的緣由有多個，下面列出了使用對象的最重要的好處。

 多態：可對不一樣類型的對象執行相同的操做，而這些操做就像「被施了魔法」同樣可以正常運行。

 封裝：對外部隱藏有關對象工做原理的細節。

 繼承：可基於通用類建立出專用類。

內容較多，這篇爲上篇。

Content：

- 類和對象的多態

- - 多態和鴨子類型

1.什麼是多態？

2.什麼是鴨子類型？

3.動態python的多態和其餘動態語言的區別？ 和靜態語言多態的區別？

4.python語言中鴨子類型的應用？

（

下篇內容：

- 類和對象的封裝、繼承

- - 抽象基類

- - 類屬性，實例屬性和其查找順序

- - 靜態方法、類方法、對象方法

- - 數據封裝和私有屬性

- - python的自省機制

- - python中的super函數

- - django中的繼承

- - 上下文管理器

）

 

一  類的多態和鴨子類型

1.什麼是多態？

    同一操做做用於不一樣的對象，能夠有不一樣的解釋，產生不一樣的執行結果，這就是多態性。

    簡單來講，就是有一個父類，不少子類繼承了父類的方法可是對父類的方法進行了本身的定製（或者是在python中不少不一樣的類實現了同一個名字的方法），我生成這些子類的全部對象都有同一個方法，調用這些對象的相同方法可是有不一樣的結果。

    多態的好處：

    a.應用程序沒必要爲每個派生類編寫功能調用，只須要對抽象基類進行處理便可。大大提升程序的可複用性。//繼承 

    b.派生類的功能能夠被基類的方法或引用變量所調用，這叫向後兼容，能夠提升可擴充性和可維護性。     //多態的真正做用

 

2.什麼是鴨子類型？

    即全部的類都實現了同一種方法，調用得時候能夠同時調用這一種方法。在任何對象中，指定某一個方法名，全部類均可以通用，就爲鴨子類型。（是否是很像多態的概念？）

    鴨子類型（英語：duck typing）是動態類型的一種風格。在這種風格中，一個對象有效的語義，不是由繼承自特定的類或實現特定的接口，而是由當前方法和屬性的集合決定。這個概念的名字來源於由James Whitcomb Riley提出的鴨子測試，「鴨子測試」能夠這樣表述：「當看到一隻鳥走起來像鴨子、游泳起來像鴨子、叫起來也像鴨子，那麼這隻鳥就能夠被稱爲鴨子。」

     python是很崇尚鴨子類型的。

 

3. python的鴨子類型和多態是什麼關係呢？和其餘靜態語言多態的區別？

    多態是一個普遍的概念，全部面向對象編程語言中，都具備多態性，可是咱們不說python支持多態，只說c++，java支持多態。由於python自己就是多態的，而且python不存在很少態。

    什麼意思呢？

    就是傳統c++，java所說的多態，是全部子類，繼承了父類的全部方法狀況下，定義了本身的方法，不一樣對象（繼承了同一父類的類生成的）調用了同一方法執行不一樣。這叫咱們實現了這二者語言中的多態。

    可是python所崇尚的鴨子類型更牛批的地方在於，我不在意是否是有父類、父類是誰，任何多個沒有繼承的類，我只要實現了相同名字的方法，那麼這幾個不一樣類生成的對象就有了同一個特性，能用同一個方法，就能有多態性。 Python是隻要你有如出一轍的函數存在，那麼他就能夠按照多態的處理方式來給你處理。

例子：

若是用python來表示c++、java中的多態：

class Animals():
    def say(self):
        print("say something")

class Duck(Animals):
    def say(self):
        print("gaga")

class Dog(Animals):
    def say(self):
        print("wangwang")

class Miao(Animals):
    def say(self):
        print("miaomiao")

pythonic的多態：

class  Cat():
    def say(self):
        print("喵")
class Dog():
    def say(self):
        print("汪")
class Duck():
    def say(self):
        print("gaga")
animals_list=[Cat,Dog,Duck]
for i in animals_list:
    i().say()

一般不提倡繼承式的多態，更提倡第二種pythonic的多態。

是否是很奇怪，看起來第一種繼承式的更經常使用更有用的樣子？注意不要混淆python繼承的經常使用狀況和多態的經常使用狀況。看4中python的實際應用大概就能明白了。

 

4.鴨子類型在python語言設計中的實際應用？

例用list實現了的extend方法來看。

描述：extend() 函數用於在列表末尾一次性追加另外一個序列中的多個值（用新列表擴展原來的列表）。

語法：extend()方法語法：list.extend(seq)

    extend方法的參數是接收一個可迭代的對象，而list、tuple、和set對象都實現了__iter__(self)（定義當迭代容器中的元素的行爲），這就是所謂的， 它不關注對象的類型，而是關注對象具備的行爲(方法)。

 

    這個接口的描述告訴咱們，不是隻用list做爲參數，而是隻要是 可迭代對象均可以。甚至是迭代類型的生成器也是能夠的。 本身實現一個類，是能夠迭代的，也是能夠放進來的。

 

    這點是很重要的，可迭代類型共同具備的方法__iter__，來給全部的類定義了一種性質，就是它可迭代，就跟3中全部的類都實現了say這個方法，那麼它們均可以say同樣。這就是鴨子類型的真正用處，重點關注list、dict、set都由於__iter__成爲了可迭代類型，而不是它是list類型、set類型等。（這裏與以前的魔法函數又對上啦）

ps.調用對象裏的 __getitem__、__iter__等魔法函數，就說明這個對象是可迭代的，這個方法不會拋異常，而會一直執行下去。

 

關於魔法函數和鴨子類型的總結：

a.經過魔法函數對python對象進行了分組，對同組對象進行相同行爲的定義實現多態。

b.鴨子類型在python最初設定的時候就設定好了，對於一個對象，咱們重點在於其設置的方法，而不是對象類型。